20170428-开关电源中的驱动变压器
开关电源中变压器的设计

磁芯选择好以后,根据相应的骨架幅宽及绕组线径大小确定合适的匝数,遵循的原则就是让每一层的绕线占满整个幅宽,如图6.1为变压器骨架侧视图。如果实在无法绕满的话,则多的那几圈初级绕组要密绕,次级绕组要均绕,密绕就是漆包线一圈紧挨着一圈的绕制方式,均绕就是漆包线圈与圈之间留有均匀空隙的绕制方式,如图1.2所示。
开关电源中变压器的设计
开关电源为电子设备提供稳定的功率输出,它的性能好坏直接决定了电子产品的质量,而这种电源性能又与变压器设计优劣密切相关。可以说变压器在开关电源中占据着关键作用,决定着电路的关键技术参数指标及工作状态,因此对于大多数电源而言,电源的设计归根结底就是变压器的设计。开关电源属于一种高频供电系统,频率高必然使变压器体积降低,传递的能量密度升高,温升变大;同时在高频环境下,变压器绕线中的寄生电容很容易与电路中的电感发生谐振,产生噪音,恶化电源的电磁兼容性能。但是在磁性元件没有重大的技术突破之前,这些问题始终会存在,因此我们只能通过其它的方式来对变压器进行优化,从而提高开关电源的整体性能。
(1.2)
(1.3)
故初级绕55匝,次级绕54匝,满足计算出的最小匝数要求。
当线径与匝数都确定以后,就可以利用手动绕线机进行绕制了。在绕制过程中有两点需要注意:第一,根据电路实物图在骨架上找到相对应的引脚,A、B点为变压器初级两端,对应变压器1、2脚,C、D点为变压器次级两端,对应9、10脚,E、F点为变压器辅助绕组两端,对应3、4脚。第二,保证同名端处的绕线方向一致,图6.3中A、D、F互为同名端,那么线圈在骨架上的绕制顺序为1→2、9→10、4→3。
2.5
初级电压尖峰(V)
次级电压尖峰(V)
方案一
40
100
方案二
50
开关电源高频变压器工作原理

开关电源高频变压器工作原理开关电源是一种常见的电源类型,它通过高频变压器来实现电能的转换和稳定输出。
本文将介绍开关电源高频变压器的工作原理。
开关电源的基本组成包括输入滤波电路、整流电路、功率变换电路和输出滤波电路。
其中,高频变压器是功率变换电路中的重要组成部分。
高频变压器由铁芯和绕组构成。
铁芯是由软磁材料制成的,能够有效地传导和集中磁场。
绕组则由导线绕制而成,通常分为输入绕组和输出绕组。
在工作时,开关电源的输入电压经过输入滤波电路进行滤波处理,然后进入整流电路。
整流电路将交流电转换为直流电,并通过功率变换电路进行变压和变换。
功率变换电路包括一个或多个功率开关器件,如晶体管或MOSFET。
当功率开关器件导通时,输入电压施加在输入绕组上,产生磁场。
磁场的变化会引起输出绕组中的电压变化,从而实现变压和变换。
当功率开关器件关断时,输入电压消失,磁场也消失。
这样,输出绕组中的电压也会发生变化。
高频变压器的工作原理主要依赖于电磁感应现象。
当输入绕组中的电流变化时,会产生变化的磁场。
根据法拉第电磁感应定律,变化的磁场会诱导出输出绕组中的电动势。
根据电磁感应定律,电动势的大小与磁场变化的速率成正比。
在开关电源中,频率较高的开关操作使得输入电流的变化速率很大,从而增大了磁场变化的速率。
这样,输出绕组中诱导出的电动势也会增大。
通过合理设计高频变压器的铁芯和绕组参数,可以实现电压的升降和输出功率的稳定。
高频变压器的设计需要考虑多个因素,如输入电压、输出电压、输出功率、工作频率等。
合理的设计可以提高开关电源的效率和稳定性。
高频变压器是开关电源中的关键组成部分,它利用电磁感应现象实现电能的转换和稳定输出。
通过合理设计和优化,可以提高开关电源的性能和可靠性,满足不同应用领域的需求。
20170428-开关电源中的驱动变压器

20170428-开关电源中的驱动变压器
开关电源中的驱动变压器
普⾼(杭州)科技开发有限公司张兴柱博⼠
驱动变压器在开关电源中是⾮常常⽤的磁元件,它被⽤来对开关驱动信号的隔离,以便功率变换器的正常⼯作。
驱动变压器其实就是前⾯介绍过的变压器的⼀种,只是它处理的功率⽐功率变压器所处理的要⼩很多,对⽤于MOSFET的隔离驱动变压器,实际上还可看成是⼀种信号变压器。
开关电源中的驱动变压器设计,没有功率变压器的那么复杂和困难,⼀般只要⽤下⾯的原则就可以设计出合适的驱动变压器:
原则1:要尽量选择⾼导磁率的铁芯材料;
原则2:原副边绕组之间的漏感要尽量⼩,⽆安全要求时,原副边绕组可以并绕;有安全要求时,可采⽤特殊的⾻架,将原副边分开,⼀边绕原边、⼀边绕副边;
原则3:在波形不失真和安全要求满⾜时,尽量选⽤⼩的铁芯。
另外原副边的匝数可按控制信号的幅度、隔离后驱动信号的幅度、控制占空⽐和开关频率等来决定,或者根据在实际驱动电路中,该驱动变压器上的最⼤激磁伏秒来设计。
1。
开关电源变压器工作原理

开关电源变压器工作原理开关电源变压器是一种用于电源转换的重要设备,其工作原理主要涉及磁感应定律和变压器原理。
开关电源变压器的工作原理如下:当交流电输入到开关电源变压器的输入侧,经过整流滤波后,得到一个稳定的直流电压。
这个直流电压通过一个开关,以高频电流形式输入到变压器的主线圈上,产生磁场。
根据磁感应定律,这个磁场将会感应到变压器的副线圈上,从而使得副线圈上产生电压。
根据变压器原理,当副线圈的匝数与主线圈的匝数不同时,副线圈的电压将会与主线圈的电压不同。
在开关状态下,主线圈上的电流会不断地开关,从而使得磁场产生周期性变化。
这个周期性变化的磁场进一步感应到副线圈上,从而使得副线圈上的电压也产生周期性变化。
这样,我们就可以通过变压器将输入电压转换为输出电压,实现电能的转换和传输。
开关电源变压器的工作原理基于高频开关技术,其使用高频开关器件(如MOSFET、IGBT等)来实现开关操作。
当开关器件导通时,电流通过主线圈,磁场储能。
当开关器件关断时,磁场能量释放,导致副线圈上产生感应电压。
这样的开关操作频率非常高,通常在几十kHz甚至更高。
高频开关操作使得开关电源变压器具有体积小、重量轻、效率高的特点。
开关电源变压器的工作原理还涉及到控制电路的设计。
控制电路通过检测输出电压并与参考电压进行比较,根据差值来控制开关器件的导通和关断。
这样可以实现输出电压的稳定调节,提高开关电源的稳定性和可靠性。
开关电源变压器的工作原理使得其在现代电子设备中得到广泛应用。
它可以将交流电转换为直流电,为各种电子设备提供稳定的电源。
同时,开关电源变压器的高效率和小体积使得其在电子设备中的应用越来越广泛。
无论是家用电器、通信设备还是工业自动化设备,都离不开开关电源变压器的支持。
开关电源变压器是一种通过高频开关操作实现电能转换和传输的重要设备。
其工作原理基于磁感应定律和变压器原理,通过控制电路的设计实现电压的稳定调节。
开关电源变压器的高效率和小体积使得其在电子设备中得到广泛应用,为各种设备提供稳定可靠的电源。
开关电源变压器原理详解

开关电源变压器原理详解开关电源变压器是一种将高电压经过变压器转换为低电压的设备。
它通过高频振荡电路开关,将电源转换成需要的电压和电流。
在开关电源变压器中,有两个有极性的线圈在磁芯上。
第一线圈被称为原线圈或主线圈,而第二线圈被称为次级线圈或副线圈。
高电压进入原线圈,开关振荡器然后控制磁铁在磁芯中的位置。
这导致原线圈的交变磁场在副线圈中产生交变电场,从而产生所需的电压和电流。
开关电源变压器的工作原理与普通电源变压器相似,但是其工作频率高于普通电源变压器。
由于开关电源变压器的高频振荡,其磁芯使用特殊材料来防止磁芯在高频振荡下的损失。
磁芯通常由铁、钠、镍或钴等高导磁性材料制成,以确保在高频下的最佳工作性能。
开关电源变压器的优点是其高效率、可靠性和节省空间。
它们具有快速响应时间,长寿命和高容量,能够在更小的空间内提供更高的电源输出,因此被广泛应用于机器人、交通信号灯、电视、计算机和手机等设备中。
在选择开关电源变压器时,需要考虑一些重要的因素。
其中最重要的因素是电源的电压和电流需求。
其他因素包括温度、振荡频率、磁芯材料和使用寿命等。
在使用开关电源变压器时,还需要注意以下事项。
首先,应正确地接地和维护主电路和副电路。
其次,在开关电源变压器过载时,应及时检查并解决问题。
第三,当变压器开始工作时,应注意不要触及开关电源变压器的磁芯以防止电击。
最后,要定期进行检查和维护,以确保其工作性能和寿命。
总之,开关电源变压器是现代电子设备不可或缺的部分。
了解其工作原理和使用方法将有助于我们在实践中更好地使用它。
开关电源原理与设计主要器件之开关电源变压器

开关电源原理与设计主要器件之开关电源变压器
开关电源原理与设计
第二章开关电源主要器件
2-1.开关电源变压器
现代电子设备对电源的工作效率、体积以及安全要求等技术性能指标越来越高,在开关电源中决定这些技术性能指标的诸多因素中,基本上都与开关变压器的技术指标有关。
开关电源变压器是开关电源中的关键器件,因此,在这一节中我们将非常详细地对与开关电源变压器相关的诸多技术参数进行理论分析。
在分析开关变压器的工作原理的时候,必然会涉及磁场强度H和磁感应强度B以及磁通量等概念,为此,这里我们首先简单介绍它们的定义和概念。
在自然界中无处不存在电场和磁场,在带电物体的周围必然会存在电场,在电场的作用下,周围的物体都会感应带电;同样在带磁物体的周围必然会存在磁场,在磁场的作用下,周围的物体也都会被感应产生磁通。
现代磁学研究表明:一切磁现象都起源于电流。
磁性材料或磁感应也不例外,铁磁现象的起源是由于材料内部原子核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流,这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。
因为每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。
因此,磁场强度的大小与磁偶极子的分布有关。
在宏观条件下,磁场强度可以定义为空间某处磁场的大小。
我们知道,电场强度的概念是用单位电荷在电场中所产生的作用力来定义的,而在磁场中就很难找到一个类似于“单位电荷”或“单位磁场”的带磁物质来定义磁场强度,为此,电场强度的定义只好借用流过单位长度导体电流的概念来定义磁场强。
开关电源变压器的工作原理

开关电源变压器的工作原理开关电源变压器的工作原理可真是个让人一听就觉得头大的话题,但其实也可以聊得轻松有趣。
想象一下,咱们的家里,电器一个个如同小精灵,随时准备为我们服务,可它们背后可少不了那神秘的变压器。
开关电源变压器,就像是电流的调音师,把输入的电压调成适合电器的小歌声,真的是个好帮手。
咱们得了解开关电源是个什么玩意儿。
它可不是简单的电源,里面的“开关”指的是那小小的开关元件,它负责不断地开和关,就像是在跟电流打招呼一样。
咱们平常用的手机充电器、电脑电源,都是这类的开关电源。
想象一下,如果没有它们,咱们的手机就得干瞪眼,电量永远停在“快没电”的状态,那可真是个麻烦事儿。
再说说变压器的工作。
开关电源变压器通过一个很聪明的办法,把电流先变成高频率的交流电。
这个高频率的交流电就像是跑得飞快的小兔子,能量损耗少,效率高。
随后,它会经过变压器的“调音”,把电压降低,输出给我们的电器。
这样一来,电器就能安心地工作了。
就像咱们吃饭,得先把米洗净,再煮熟,才能入口。
这一步可不能省。
开关电源变压器的设计也特别巧妙。
它们用的是磁芯,通常是铁氧体的材料,这种材料能够有效地集中和传递磁场。
你想啊,要是没有这个材料,电流就像是没头苍蝇,东撞西撞,根本没法集中力量工作。
变压器就是在这个关键时刻,发挥了它的“组织能力”,把电流引导得有条不紊。
说到这里,咱们再聊聊开关电源变压器的优点。
首先就是体积小,特别适合现代家居的需求。
现在的电器设计都追求轻薄,谁还愿意放个大箱子在桌子上呢?效率高,能省不少电费。
试想一下,每个月省下的电费,够你买几杯奶茶了,真是赚到了。
不过,咱们也不能忽视一些问题。
开关电源变压器在工作时,会发出一些噪音,虽然不算太大,但在静谧的夜晚,听上去就像是虫鸣,让人心烦。
再就是,假如使用不当,可能会出现过热的情况,甚至烧掉设备。
所以,选对品牌和型号,确保质量,是相当重要的。
开关电源变压器的工作原理虽然看似复杂,但它却为我们的生活提供了便利。
开关电源变压原理

开关电源变压原理
开关电源是一种通过开关元件控制电流流动的电源,其变压原理主要是通过变压器实现电压的变换。
具体原理如下:
1. 输入电压:将外部交流电输入开关电源中,经过电源滤波电路进行滤波,去除输入电压中的杂波和干扰,得到稳定的直流电压。
2. 脉宽调制:通过控制开关元件的导通时间,将输入直流电压转化为一系列脉冲信号。
这些脉冲的宽度与输入的直流电压成正比。
3. 变压器作用:将脉冲信号输入到变压器的输入端,通过变压器的变压比,将输入的高频脉冲信号转换成需要的输出电压。
4. 输出电压整形:将变压器输出的信号经过整流、滤波等电路进行处理,得到稳定的直流输出电压。
5. 反馈控制:通过采集输出电压的反馈信号,与设定的参考电压进行比较,进而控制开关元件的导通时间,调整输出电压的稳定性和精确度。
总之,开关电源利用开关元件和电压变换器等关键部件,通过不断开关和变压的方式,实现了将输入电压变换为需要的输出电压的原理。
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开关电源中的驱动变压器
普高(杭州)科技开发有限公司张兴柱博士
驱动变压器在开关电源中是非常常用的磁元件,它被用来对开关驱动信号的隔离,以便功率变换器的正常工作。
驱动变压器其实就是前面介绍过的变压器的一种,只是它处理的功率比功率变压器所处理的要小很多,对用于MOSFET的隔离驱动变压器,实际上还可看成是一种信号变压器。
开关电源中的驱动变压器设计,没有功率变压器的那么复杂和困难,一般只要用下面的原则就可以设计出合适的驱动变压器:
原则1:要尽量选择高导磁率的铁芯材料;
原则2:原副边绕组之间的漏感要尽量小,无安全要求时,原副边绕组可以并绕;有安全要求时,可采用特殊的骨架,将原副边分开,一边绕原边、一边绕副边;
原则3:在波形不失真和安全要求满足时,尽量选用小的铁芯。
另外原副边的匝数可按控制信号的幅度、隔离后驱动信号的幅度、控制占空比和开关频率等来决定,或者根据在实际驱动电路中,该驱动变压器上的最大激磁伏秒来设计。
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