反激式变换器的应用研究

反激式变换器工作原理
在反激变换器拓扑中， 开关管导通时，变压器储存 能量，负载电流由输出滤波 电容提供；开关管关断时， 变压器将储存的能量传送给 负载和输出滤波电容，以补 偿电容提供负载电流时消耗 的能量。
反激式变压器设计---设计要求
设计要求：
（1） 输入电压范围：36~72V； （2）输出电压/电流：12V/2A； （3） 工作频率：100KHz； （4） 最大占空比：0.45 （5） 效率：90%
引言---课题意义

课题难点：
对于反激式变换器来说，变压器是其核心器件。 反激式变压器在设计中存在设计公式众多，参数设 计困难等问题，如何设计好的变压器是变换器设计 的难点。

课题目的：
研究各种参数对于反激式变压器的影响。对于一 般的反激式变压器进行优化设计使之更符合要求。

课题工作：
（1）针对设计要求设计反激式变压器 （2）绕制变压器并测试数据 （3）数据分析及结论
(7) 计算次级的线径：
副边的峰值电流Isp 副边有效值电流ISRMS 副边绕组导线的直径DSm
将数据带入公式计算： 得到次级线径：0.93mm
为了减少趋肤效应引起的交流损耗，采用多线共绕的方法。 采用0.38mm的圆铜线，初级采用两线共绕，次级采用六线共绕。
反激式变压器参数研究---磁芯分析
对EE25型磁芯和GU26型磁芯进行对比
反激式变换器中变压器的应用研究
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引言
大 体 框 架
反激式变换器理论分析
反激式变压器设计
反激式变压器参数研究
总结
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引言---发展趋势与状况
发展趋势：
反激式变换器总的发展趋势是实现小型化、 轻便化以及高的可靠性。


发展状况：
1、高频磁技术 2、新型电容器 3、功率因素校正AC-DC开关变换技术 4、高频开关电源的电磁兼容研究 5、开关电源的设计、测试技术
反激式变压器设计---设计过程 步骤：
(6) 计算初级的线径：
计算线径的方法是通过计算出线圈的有效电流，选择合适的电流密度， 然后算出线径，有四个小步骤
原边输入电流的平均值IAVG
原边的峰值电流Ip 原边有效值电流IRMS 线径计算公式：
将数据带入公式计算： 得到初级绕组线径：0.57mm
反激式变压器设计---设计过程 步骤：
U in (min) Dmax 36 0.45 106 LP 49.24uH 3 K RP I P f 1 3.29 100 10
Np
L p I pk Bmax Ae
Ns N p
Uo U F U OR
将数据带入公式计算： 磁芯一：EE25/12/7，初级17匝，次级7匝 磁芯二：罐型GU26，初级7匝， 次级3匝
(3)选择合理磁芯：
通过查阅资料，选取以下两种磁芯： 磁芯一：EE25/12/7，AP值为0.2691，磁芯有效截面积Ae值为39mm2 磁芯二：罐型GU26，AP值为0.2798，磁芯有效截面积Ae值为94.25mm2
反激式变压器设计---设计过程 步骤：
(4)计算原边电感量：
(5)初次级匝数：
总结
通过实验，我们得到（验证）了一些以下的结论：
（1） 磁芯对变压器影响很大，EE25型磁芯与GU26型磁芯相比， 磁芯容易饱和，且不能提供自我屏蔽。但具有散热好、高频下 损耗较低等优点。 （2） 当变压器气隙开的过小时，磁芯容易饱和，当变压器气隙 开的过大时，会增加变压器的损耗，降低变压器的效率。 （3） 引进气隙会改变磁芯的有效磁导率，会引起变压器原边和 副边的电感减小。 （4） 引入气隙和选择不同的绕制方法会对变压器的耦合程度产 生影响。 （5） 线径不同也会对变压器产生影响，选用较粗的线径可以减 小直流损耗。但若线径过粗，由趋肤效应引起的交流损耗，又 会增加，应选用合适的线径。 （6） 相比普通绕法，三明治绕法能够明显的减小漏感，而且可 以增大初次级的耦合面积。
反激式变压器设计---设计过程 设计方法：
AP参数法
步骤：
(1)计算视在功率： (2)计算AP值：
1 1 PT Po (1 ) 26.7 (1 ) 50来自百度文库7W 90%
1 1
PT 104 1 x 50.7 104 4 10.12 AP ( ) ( ) 0 . 20 cm K0 K f fBw K j 0.4 4.4 100103 0.3 366
反激式变压器参数研究---气隙分析
对气隙为0mm、0.2mm、0.4mm、0.6mm 的EE25型磁芯进行对比
反激式变压器参数研究---线径分析
对为线径为0.23mm、0.38mm、0.50mm 的EE25型磁芯进行对比
反激式变压器参数研究---绕法分析
对三明治绕法和普通绕法的的EE25型磁芯进行对比
总结
最后我们得出这样的一组适合设计要求的数据：
（1）磁芯：PC40EE25型磁芯； （2）线径：0.38mm； （3）初级侧：17匝，双线并绕； （4）次级侧：7匝，六线共绕； （5）气隙：0.4mm； （6）绕制方法：三明治绕法；
致谢
谢谢！