大功率高频开关电源变压器的优化设计
高频开关电源变压器的优化设计及其应用
高频开关电源变压器的优化设计及其应用作者：常乐来源：《电子技术与软件工程》2017年第01期开关电源的未来主要发展方向是高频化和高功率密度化。
需要注意的是，变压器是开关电源的核心部件，并且，随着频率与功率逐渐提高，电源开关对电源系统性能的影响日益显著。
所以，研究对高频开关电源变压器，对其进行优化设计，并进一步分析其应用是关键。
本文主要对高频开关电源变压器的优化设计及其应用进行了分析，希望能够为相关学者提供有价值的参考。
【关键词】高频开关电源变压器优化设计应用电源变压器具备的主要功能是隔离绝缘、传送功率以及变换电压。
电源变压器是一种主要软磁电磁元件，被广泛运用于电力电子技术和电源技术中。
开关电源变压器是开关电源的核心部件，能够转换和传输能量。
此外，在开关电源变压器的开关电源中，主要的体积与重量占有者，也是发热源，可以使得开关电源向小型轻量方向发展，并且实现平面智能等目标。
因此，开关电源的高频化是重中之重。
1 高频开关电源变压器的主要构成以及分类通常从广义角度而言，凡是将半导体功率的开关器件作为开关管，经对开关管，进行高频开通，或者是进行关断控制，均会促使电能形态向其他电能形态装置转化，即开关转换器。
开关电源是指将开关转换器作为主要组成部件，通过采取闭环自动控制的方式，实现输出电压保持稳定的目标，并且实现在电路中增加保护环节电源。
高频开关电源是指采用高频DC/DC转换器，作为开关电源工作状态下的开关转换器。
高频开关电源的基本路线主要是由开关型功率变换器，整流滤波电路，交流直线转换电路及控制电路几部分组成。
高频开关电源变压器分为他激式和自激式、隔离式和非隔离式、硬开关以及软开关几类。
2 高频开关电源变压器的优化设计2.1 设计参数选取高频变压器的设计参数彼此联系，所以，在具体设计时，针对各个参数应该在合理范围内进行有效折中。
基于各类应用场景应当首，首先符合占支配地位的重要影响因素，其次权衡剩余其他参数带来的影响。
大功率_高压_高频变压器的串联优化设计_张周胜
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M ay 2009
Hig h Vol tage Engineering
Vol . 35 No . 5
路 , 或者某一边绕组共享公共的磁路 , 不会因为变压 器分离而对波形产生协调影响而造成畸变 。 能达到 升高电压 、 充分散热 、 利于层间绝缘和减小分布电容 等目的 。 如前所述 , 对于高频变压器线圈层厚的研究比 较成熟 。 但是对于大功率高压高频变压器而言 , 线 圈结构 、 层数如果设计不合理 , 将在变压器损耗 、散 热、 效率以及安全性方面带来影响 。 本文在大功率 、 高压高频变压器的一种串联模型的基础上 , 提出了 一种等效面积 算法 , 从减 小线 圈损耗 角度 出发 用 Dow ell 一维公式分析推导出了各个分段变 压器的 最合理层数 , 线圈 高度以及详细阐 述了设计步骤 。 在文章的第 5 部分以开发的输出额定直流 60 kV 、 负载电流 1 A 的全桥 DC-DC 逆变器开关电源为例 , 对高频变压器的串联优化设计方法进行了计算和分 析。
0 引言
近年来 , 高频变压器在开关电源变换器研究中 应用越来越广泛
[ 1-6]
近效应和集肤效应 使绕组损耗增 大 ; 匝比高 、电压 高、 绝缘难于处理 ; 漏感和分布电容等寄生参数给前 级功率开关管造成浪涌电压和浪涌电流 , 增加开关 损耗[ 13 , 14] ; 通过变压器绕组中的电流往往是非正弦 波形 , 电流可能是连续工作状态和断续工作状态等 , 给这种变压器的设计带来困难 。 但是 , 高频 、 高压和 大功率的电源变压器的应用越来越广泛 , 如静电除 尘、 脱水 、脱硫脱销等 。 因此 , 随着大功率开关器件 的应用以及非晶超微晶合金等新型铁芯材料的日益 成熟 , 设计满足温升要求 、损耗要求 、绝缘要求以及 合理的寄生参数的大功率高压高频变压器具有现实 意义 。 本文所提出的大功率高频变压器的串联优化设 计相当于多个变压器的串联 , 但又不同于完全独立 的各个变压器串联结构 。 各个变压器具有公共的磁 。 随着频率的提高 , 绕组中的高
新型开关电源优化设计与实例详解
新型开关电源优化设计与实例详解以新型开关电源优化设计与实例详解为标题，本文将从新型开关电源的基本原理、设计优化的方法以及实例分析等方面进行详细阐述。
一、新型开关电源的基本原理开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置，其基本原理是通过开关管的开关动作来实现电源的开关控制。
传统的开关电源在工作过程中存在一些问题，如功率损耗大、效率低、噪声大等。
为了克服这些问题，新型开关电源采用了一些优化设计方法。
二、新型开关电源的设计优化方法1. 降低功率损耗：通过采用功率开关管的低导通电阻材料和优化电路设计，降低功率开关管的导通电阻，从而减少功率损耗。
2. 提高效率：采用高效的开关控制器和高效的变压器设计，减少能量的损耗，提高开关电源的转换效率。
3. 降低噪声：通过优化电路布局和选择低噪声元件，减少开关电源的噪声产生，提高工作环境的舒适性。
4. 提高稳定性：采用先进的控制算法和稳压电路设计，提高开关电源的稳定性，减少输出波动。
5. 减小体积：通过优化元件布局和采用高集成度的芯片设计，减小开关电源的体积，提高电源的集成度和便携性。
三、新型开关电源的实例分析以一款新型开关电源为例进行分析，该开关电源采用了先进的控制算法和高效的变压器设计，具有以下特点：1. 高效率：通过优化的开关控制器和变压器设计，该开关电源的转换效率达到了90%以上，相比传统开关电源提高了20%以上。
2. 低噪声：采用低噪声元件和优化的电路布局，该开关电源的噪声水平明显低于传统开关电源，提高了工作环境的舒适性。
3. 稳定性强：通过先进的控制算法和稳压电路设计，该开关电源的输出稳定性非常好，输出波动小于1%。
4. 小巧便携：采用高集成度的芯片设计和优化的元件布局，该开关电源的体积明显减小，非常适合便携式设备的使用。
以上是对新型开关电源优化设计与实例的详细阐述。
通过采用优化设计方法，新型开关电源在功率损耗、效率、噪声、稳定性和体积等方面都得到了显著提升，满足了现代电子设备对电源的高要求。
50 W高频开关电源的优化设计
电力系统2019.10 电力系统装备丨53Electric System2019年第10期2019 No.10电力系统装备Electric Power System Equipment 随着我国经济的高速发展，我国电力行业也在不断的发展。
随着国家环保意识的增强，提倡节能型社会，人们对于高效能、低功耗的稳压电源的需求与日俱增，安全稳定的运行更是人们对其的重要需求。
1 高频开关电源原理1.1 高频开关电源定义通常情况下，高频开关电源主要有两类，即DC/DC 以及AC/DC 。
其中，前者已经模块化，其生产工艺与设计技术如今在国内、国外都趋于更加标准、成熟，也赢得了广大用户的良好评价。
DC/DC 变换器即把固定直流电压合理转为可变直流电压，通常应用在开关电源，很多情况下都要求输入和输出间进行电隔离，这就必须要使用变压器进行隔离，被称为隔离变压器。
这种变压器是把直流的电流或者电压转换成高频的电流或者电压，在进行科学升降后，再通过整流平滑滤波转换成直流的电流或者电压。
1.2 工作原理高频开关电源中的AC/DC 变换，属于把交流转换成直流的一种过程，其功率可以是双向的流向，功率流从负载回到电源的，被称作有源逆变；功率流从电源出发至负载的，被称作整流。
在实际运行过程中，AC/DC 需要通过滤波以及整流，所以需要大体积滤波容器。
除此之外，由于受限于有关安全标准，使用的交流电应当严格遵循相关的安全标准，这使AC/DC 的电源体积小型化极难实现；与此同时，受制于内部的大电流开关动作以及高压、高频等，致使电磁兼容难度有所增加，这要求内部的高密度安装电路相关设计必须具有高标准。
针对上述情况，只有对电源系统充分优化，才能够有效将工作效率及设计标准和要求提升。
2 高频开关电源的设计2.1 开关电源组成在实际的工作过程中，AC/DC 的开关电源有两大重要组成部分，即控制电路以及主电路。
其中，控制电路主要有辅助电源电路、控制电路、保护动作电路以及检测电路等，且关键的部分是DC/DC 变换器；主电路主要有输出整流滤波电路、输入EMI 滤波电路、DC/DC 变换器以及输入整流滤波电路等。
高频开关电源变压器的优化设计及其应用研究
高频开关电源变压器的优化设计及其应用研究摘要：在开关电源当中，变压器是实现核心性能的关键技术组件，因此要把控合理设计与应用。
本文通过分析高频开关电源变压器的构成及发展现况，进一步分析了变压器的优化设计方向与实际应用。
关键词：优化设计；变压器；高频开关电源引言：目前的开关电源正不断向高频化的方向发展，因此其相应的变压器装置也开始采用高频形式，基于此，本文主要围绕着高频开关电源变压器的内部设计展开的研究，希望能够对高频开关电源变压器的实际应用有所帮助。
1.高频开关电源变压器的构成及发展现况1.1高频开关电源变压器的构成与分类高频开关电源变压器中，其开关器件是基于半导体功率，因此也可称之为开关管，而控制开关管在高频下进行关闭与开通操作，从而实现将某种电能的形态转换为其他类型电能形态，这种性能的装置就叫做开关转换器。
以开关转换器为关键部件，再利用闭环自动控制方式对输出电压进行稳定处理，同时，整个电路中还配有相应的保护电源，这种情况下的电源就叫做开关电源，而使用高频的转换器做电源开关工作的转换装置，就被称作高频开关电源，其一般是采用高频DC 转换器。
在高频开关电源当中，其运行的最基本路线包括整流滤波电路、开关型的功率变换装置、控制电路以及交流直线转换电路，而其相应的变压器装置可采用以下几种分类方式。
一是基于不同的驱动方式来划分为自激式驱动变压器以及他激式驱动变压器；二是根据电路的拓扑结构来划分变压器类型，具体可分为两类，包括隔离式变压器与非隔离式变压器，其中隔离式变压器装置还可划分为半桥式变压器、全桥式变压器、反激式变压器、正激式变压器以及推挽式变压器，非隔离式变压器则包括升压型变压器与降压型变压器；三是基于输入与输出之间是否存在电器隔离来划分变压器类型，有电器隔离则为隔离式变压器，无电器隔离则为非隔离式变压器；四是基于DC的开关条件或DC转换器类型来划分，可分为软开关型变压器与硬开关型变压器[1]。
1.2开关电源技术的发展现况电源从上世纪60年代开始就得到使用，一开始大部分使用电源的电子产品都是线性电源结构，这种电源在原理上存在许多局限，且电源本身的体积大、重量高，还具有损耗大的缺点，随后，一种基于开关调节器的直流稳压电源逐渐将其取代，对于开关电源技术的集中化研究开始于上世纪90年代，当时使用的开关电源是基于DC/DC转换器，并采用脉冲宽度调制方式来实现功能，随后还有许多新型电源材料逐渐问世，包括高频磁性材料以及半导体材料，这些材料的应用也使得开关电源的频率得到进一步增长，当前，国内外的开关电源技术都已经实现市场化发展，国内自主研发的开关电源变压器装置也逐渐变多，但大部分变压器的频率较小，高频开关电源变压器的研究还有待加强，近年来，随着对高频开关电源变压器的研究力度加大，该项技术的发展也得到了跨越式的进步[2]。
4功率_高压_高频变压器的串联优化设计
4功率_高压_高频变压器的串联优化设计高压高频变压器是一种常见的电力转换设备，用于将输入电压转换为输出电压，通常用于工业生产、医疗设备、通信设备等领域。
串联优化设计可以提高变压器的性能和效率，本文将从四方面介绍高压高频变压器的串联优化设计。
一、磁路设计高压高频变压器的磁路设计是提高变压器性能的关键。
磁路设计应考虑到磁路的导磁性能、铁损耗和漏磁损耗等因素。
导磁性能可以通过选择高导磁材料和合理设计磁路截面积来提高，铁损耗可以通过合理设计磁路长度和材料厚度来降低，漏磁损耗可以通过绕组的合理布局和磁路屏蔽来减小。
二、绕组设计绕组设计是高压高频变压器的另一个重要方面。
绕组的合理布局可以减小绕组的电阻和电感，提高变压器的效率。
绕组采用多层绕组，可以减小绕组的尺寸，提高变压器的功率密度。
绕组的选择应考虑到高频信号的传输特性，采用较短的导线和合理的绕线方式，减小电阻、电感和串扰等因素的影响。
三、冷却设计高压高频变压器在工作过程中会产生大量的热量，因此冷却设计是必不可少的。
合理的冷却设计可以提高变压器的散热效果，保证变压器的稳定工作。
常见的冷却方式包括自然冷却、强迫冷却和液冷却等。
自然冷却适用于功率较小的变压器，强迫冷却适用于功率较大的变压器，液冷却适用于要求散热效果更好的变压器。
冷却设计时应注意选择适当的散热介质、合理布置散热器和风扇等。
四、绝缘设计高压高频变压器工作时会产生高电压和高频电场，因此绝缘设计是非常重要的。
绝缘设计应考虑到变压器的工作电压和频率，选择合适的绝缘材料和绝缘结构。
绝缘材料可以采用绝缘纸、绝缘漆等，绝缘结构可以采用缠绕、层间隔离等方式。
绝缘设计时还应注意绝缘层的厚度和抗击穿能力，以确保变压器的安全运行。
总结：高压高频变压器的串联优化设计是提高变压器性能和效率的重要手段。
通过磁路设计、绕组设计、冷却设计和绝缘设计的优化，可以提高变压器的导磁性能、减小损耗、提高功率密度、提高散热效果和确保安全运行。
大功率高频开关电源变压器设计与损耗分析
５ 结 束 语
通 过 对 高频 变压 器 损 耗 的分 析 计 算 ，在 设 计 中 要 充 分 考 虑 这 些 因素 ，尽 可 能解 决 高 频 开 关 电源 在 应 用 中磁 性 元 件 的 损 耗
Ｐ ： Ｒ： ＼ｏ ３ Ｗ ２× Ｉ ×０ ３ ｝ １５ ０
交 流 电 阻损 耗 ：
Ｋｆｅ＇ ￣ Ｇ Ｉ Ｋ ｃ ￣一 ， （
）
（） １
时 △Ｂ＝１ Ｔ
可 得 磁 滞损 耗 的模 型 为 ：
，
（） ２ 副边 匝数 的计 算
－（ Ｋ １
）； ）（Ｆ Ｋｃ （ ３／ ｘ
（ ２ ）
Ｉ２ ｌ 、一 ：
：
－－ ｘ７ 一 一 ２－ ｏ ４ ０ 。 ｘ１ ５Ｋ１ 一 １
＝０ ５． ９
已知一次侧线圈电随：＝＝． １５ Ｒ ＩＯ ０６ ０
直 流 电 阻一 次 侧 线 圈 损耗 ：
Ｐ ＝ｘｃｌ ｚ １￣Ｗ ｃ ｆ ｄ＂ ＿ ｌ掣 ｘ０６ ２ Ｒ－ ００５
已 知二 次 侧 线 圈 电 阻 ： ｄ＝ ．０ ５ Ｒ ｃ ００ ３ ２ 直 流 电 阻二 次 侧 线 圈 损耗 ：
选 用铁 基超 微 晶 环形 铁 芯 ： Ｌ １ ０ ０ ０ ＯＮ 一 ３ ８ ４ ，该 磁 芯 的 饱 和 磁 感 应 强 度 Ｂ＝ ．５ ，剩 余 磁 感 应 强 度 Ｂ＜ ． ｒ１ Ｔ ２ ０２ Ｔ，居 里 温 度 ５ Ｏ ， 始 磁 导 率 Ｉ＞ ０ ０ 最 大 磁 导 率 ＜ ０ ０ ， 耗 Ｐ １℃ 初 ， ３ ０ ０， Ｌ ｉ ５０ ０ 损 （ ． 、０ Ｈ ） ３ Ｗ／ ｇ。 形 尺 寸 ： 径 １ Ｏ ０５ ２ ｋ ｚ ＜ ０ ｋ 外 Ｔ 外 ３ ｍｍ ， 内径 ８ ｍｍ ， Ｏ
一文解析高频开关电源变压器的优化问题
一文解析高频开关电源变压器的优化问题一、高频开关变压器原理高频变压器是作为开关电源最主要的组成局部。
开关电源一般采用半桥式功率转换电路，工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz 高频脉冲波，然后通过高频变压器进行降压，输出低电压的交流电，高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。
典型的半桥式变压电路中最为显眼的三只高频变压器：主变压器、驱动变压器和辅助变压器（待机变压器）每种变压器在国家规定中都有各自的衡量规范，比如主变压器，只要是200W 以上的电源，其磁芯直径（高度）就不得小于35mm 而辅助变压器，电源功率不超过300W 时其磁芯直径达到16mm 。
二、高频变压器作用1、变压器的最最重要的作用的传递能量，当然还有隔离和变比之类的作用。
就拿传递能量来说，举个列子，一只老鼠和一只大象搬运东西，大象虽然运得多，但是速度慢，而老鼠最然运得少，但是速度快，所以同样多的东西，只要速度够快，体积小点同样可以完成。
这就是变压器高频化可以减小变压器体积的原因。
（这个例子是我们的电源老师讲变压器时讲给我们的）。
2、因为高频化，就是开关频率高，这样就可以使开关电源的输出纹波小。
这也举个例子：用一个多边形去逼近一个圆，它的边数越多，越能够逼近一个圆，所以开关频率越高，输出波形就越平滑。
3、高频变压器的体积小；因为高频，所以能够用在开关频率较高的电路中，减小输出电压纹波。
当然首先是伴随着电力电子器件的开关频率的提高，才有可能出现的变压器的高频化，否则无从谈起。
三、高频变压器优化SMPS关电源，由于其体积小、效率高，因而在电子领域应用十分广泛。
并且科研人员也不断的对其功率密度进行保度研究，通过不断提升变化频率提升其工作效率。
而变压器在高频状态下，理论上其体积应当小于20KHz至150kHz这一范围，但是这需要以同等工作做通密度以及高频状态的磁性材料磁芯损耗才可以同低频相比，但是工作频率超过200KHz，目前的材料条件下，工作磁通密度便会降低，即若保证感芯损耗在可承受范围内就需要频率在千分之几特或者百分之几特。
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6.期刊论文杨文广.杨玉岗.李洪珠.高奇.YANG Wen-guang.YANG Yu-gang.LI Hong-zhu.GAO Qi基于PowerEsim的
高频开关电源系统具有体积小、重量轻、高效节能、输出纹波小等优点,现已开始逐步成为现代通信设备的新型基础电源系统。本文针对目前通信电源系统中模拟控制方法所存在的控制电路结构复杂,一旦设计完成控制策略就不能改变等固有缺点,采用基于DSP的数字控制方式,设计了一款
48V/50A的通信高频开关电源,利用小信号模型,建立电压环与电流环双环控制结构,直接生成数字PWM波形,经脉冲变压器隔离,驱动主电路与功率因数校正电路的功率开关管,较好的克服了以上缺点。
作者:张朋朋
学位授予单Байду номын сангаас:西南交通大学
1.期刊论文王明炎单端反激式开关电源高频变压器设计-中国科技信息2010,""(4)
随着电子技术的发展,对电源小型化的要求越来越高.开关电源以体积小、重量轻、用材少、效率高等特点逐步成为电子工程师首选对象;而单端反激式开关电源在小功率开关电源中结构最为简单,且易于实现多电压输出.本文详细叙述了单端反激式开关电源中高频变压器的设计原理,并给出具体设计示例.
4.学位论文吴胜益基于TOPSwitch-Ⅱ的单端反激式开关电源的研究2006
随着电力电子技术的发展,电力电子设备与人们的工作、生活关系日益密切,而任何电子设备都离不开可靠的电源。进入90年代,开关电源相继进入各种电子、电器设备的应用领域,如程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等。当今开关电源正向着集成化、智能化、绿色化的方向发展,高度集成、功能强大的单片开关电源代表着当今开关电源发展的主流方向。
本论文分为五章:
第一章介绍了开关电源的发展史、分类及其发展趋势,同时还介绍了开关电源常用的几种控制方法,在比较了电流控制和电压控制两种模式特点的基础上,重点阐述了电流型控制开关电源的工作原理和优点。最后讲述了本课题的研究意义和工作内容。
第二章首先讲述了电流型反激式开关电源的工作原理,其次,介绍了峰值电流型控制方法的优缺点,最后介绍了专用的电流型控制芯片——TOPSwitch-Ⅱ的内部结构及其工作原理。
本文在研究中,利用了软开关技术以提高电源转换效率,采用了全桥移相控制ZVSPWMDC/DC变换器作为电源的主变换电路,分析了全桥移相控制变换器的工作原理及各个时刻的电路特征,并针对全桥移相控制变换器副边占空比丢失的问题,结合当前采用的解决方案,提出了保留高频变压器原边串联的谐振电感以及在滞后臂处增设辅助谐振网络,分析了该结构的工作原理,从而实现超前臂和滞后臂开关管的零电压开关。
本电源的输出电压为48V,功率为2400W,开关频率为100KHz,纹波系数不大于±0.2%,电源效率不低于88%,功率因数不低于0.99。
9.期刊论文邱云兰.QIU Yunlan基于TOPSwitch-GX反激式变换器的高频变压器的设计-现代电子技术2009,""(21) 随着电力电子技术的发展,开关电源的应用越来越广泛.反激式变换器以其设计简单,体积小巧等优势,广泛应用于小功率场合.其中,高频变压器承担了传递功率、隔离等作用,是设计中极为关键的一环.介绍TOPSwich-GX系列芯片的工作原理,并以一个基于它的单输出反激式变换器为例,详细阐述了高频变压器设计的原理和步骤,对设计实践有很好的指导意义.
西南交通大学
硕士学位论文
大功率高频开关电源变压器的优化设计
姓名:张朋朋
申请学位级别:硕士
专业:物理电子学
指导教师:刘庆想
20090501
大功率高频开关电源变压器的优化设计
本文还针对与检测磁饱和电流相关的其他一些问题做了阐述和分析,如直流偏磁造成的磁芯饱和问题以及温度等因素对检测结果的影响问题等。
最后,针对实验输出波形的特点,提出了自动化检测方案。
3.期刊论文黎健荣开关电源中的高频变压器设计-科技信息(科学·教研)2007,""(29)
本文从理论结合实际工程经验的角度,阐述了开关电源中高频变压器的设计要点,并举出实例,介绍了开关电源中高频变压器的设计方法,为广大技术人员提供重要参考.
2.学位论文彭爱丽高频变压器磁饱和电流测试方法研究2008
开关电源具有转换效率高、体积小、控制精度高等优点,广泛应用于消费类电子、通信、电气、能源、航空航天、军事等领域,其性能的优劣直接影响电子设备的性能。
高频变压器是开关电源的主要部件。在实际应用中,经常因为高频变压器设计不合理或制作工艺不佳而损坏开关电源。而高频变压器磁饱和是造成故障的重要原因。在磁饱和时,一次绕组的电感量LP明显降低,以至于一次绕组的直流电阻和内部功率开关管的功耗迅速增加,导致一次侧电流急剧增大,有可能内部的限流电路还来不及保护,功率管就已经损坏。最终导致高频变压器很烫,芯片过热;当负载加重时输出电压迅速跌落,达不到设计输出功率。
本文链接:/Thesis_Y1573223.aspx
授权使用:西安科技大学(xakjdx),授权号:b262d964-9004-4cbe-9d08-9e1000c5d99d
下载时间:2010年10月15日
变压器一般由磁芯和绕组组成,由于磁芯材料的B—H曲线的非线性特性,当磁感应强度B增大到一定程度时就不在随外磁场强度H发生近似线性变化,而是趋于稳定,造成磁芯饱和。本文从电与磁的相关理论出发,分析了高频变压器发生磁饱和电流与其他参量的关系,得出结论:在理想状态下,磁饱和电流的大小只与一次绕组LP的匝数有关,而与频率、电压、占空比等参数无关;测试时,所加电压幅值越大需要的信号频率越大,即当磁芯饱和时,检测信号的电压幅值与频率的比值趋向一常数。然后,在对常用开关电源高频变压器磁芯分析的基础上,针对反激式变压器常用的铁氧体磁芯提出了一种利用低频、小电压模拟高频、大电压条件下磁芯工作状态检测磁饱和电流大小的方法。通过实验,验证了上述方法是安全,正确可行的。
本文按照高频开关电源的设计步骤,对主要元器件进行了参数的计算以及选型,利用PSpice软件对所设计的主电路进行了仿真分析以及参数优化。提出了一种新颖的基于DSP的数字化移相脉冲生成办法,该方法充分利用DSP内部的全比较资源,产生的脉冲经过脉冲变压器隔离,直接驱动主电路以及有源功率因数校正电路的功率开关管。并建立了移相全桥变换器的小信号模型,给出了该系统的传递函数,利用Matlab进行Bode图的绘制,证明所建立的电压环与电流环双环控制系统是稳定的。同时介绍了功率因数校正电路,重点分析了两级有源功率因数校正的工作原理,并给出了Boost电路的传递函数,并给出了基于Matlab/Simulink的仿真结果,针对数字控制中的采样值,分别设计了有源功率因数校正电路的输入电压、输入电流和输出电压的采样电路。
以优化高频变压器的磁芯功率损耗和绕组功率损耗为目标,以单端反激式变压器为例建立了高频变压器的总功率损耗计算模型.在该功率损耗计算模型的基础上结合从系统角度设计开关电源的方法,采用一种基于模拟退火算法的高频变换器的优化设计方法,得到了设计参数的最优取值.
8.学位论文谢秀镯基于DSP的智能通信开关电源设计及开发2007
第五章给出了电源的试验波形,分析了电源输出纹波产生的机理,并提出了一些降低纹波的有效方法和措施。
文章的最后对所做的工作和取得的结论进行了总结。
5.期刊论文陈保国.庞志锋.李向荣.Chen Baoguo.Pang Zhifeng.Li Xiangrong开关电源高频变压器的设计-河北
工业科技1999,16(2)
10.期刊论文董纪清.陈为.卢增艺.DONG Ji-qing.CHEN Wei.LU Zeng-yi开关电源高频变压器电容效应建模与分析
-中国电机工程学报2007,27(31)
该文分析了开关电源中高频变压器在考虑了变压器绕组导体的电位分布情况下的电场储能特性和共模电磁干扰发射特性.指出采用一端口入端电容描述电场储能效应,而采用二端口转移阻抗电容描述共模电磁干扰发射效应,并提出了相应的参数计算方法.在此基础上,建立了新的高频变压器电容效应模型,该模型可以同时兼顾变压器的电场能量储存特性和共模噪音抑制特性,能合理地揭示变压器内共模噪音电流的流动机理.实验和仿真结果均验证了理论分析和模型.
第三章在分析开关电源工作在断续状态下的基础上,推出了电流型反激式单输出开关电源系统的稳态数学模型。为以下的电路设计、分析、计算其稳态和动态性能下的一些参数提供有力的依据。
第四章围绕着电流型反激式开关电源的设计和实现进行了研究。从理论和实验两方面较为深入地研究了单片集成开关稳压电源的特性,并介绍了电流型单端反激式开关电源的设计方法。依据给定的技术参数,进行了主电路元器件的选型,并确定了电源各部分电路的结构,并进行了电路实验。
开关电源的高频变压器设计-仪器仪表用户2009,16(2)
高频开关电源中.变压器受更多寄生参数的影响,对开关电源的影响也越来越大.因此,高频开关电源设计时,高频变压器的设计是重中之重.本文对高频变压器的设计进行了分析.应用PowerEsim软件对变压器的参数进行了优化,提高了开关电源的效率.
7.期刊论文毛照中.李连玉.杨琛一种反激式开关电源高频变压器的设计方法-科技致富向导2010,""(1)