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时间:2018-11-12
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1、采用TOPSwitch的单端正激式电源的电路分析与设计
2、第1...摘要:介绍了一种用TOPSinalofflinePSax=265×1.4=371V是足够的,但应用在一般的单端正激变换器中却存在问题。图1是典型的单端正激变换器电路,设计时通常取NS=NP,Dmax<0.5(一般取0.4),按正激变换器工作过程,TOPSax≥2E=2Vmax=742V(1)500)this.style.ouseg(this)">图1单端正激式变换器电源电路大于TOPSouseg(this)">(a)等效电路(b)去磁电流波形图2TOPSou
3、seg(this)">,即VNP=500)this.style.ouseg(this)">VNS=500)this.style.ouseg(this)">E(2)VDSmax=VNP+E=500)this.style.ouseg(this)">E=1.5×371=556.5V<700V(3)2.2最大工作占空比分析按NP绕组每个开关周期正负V·s平衡原理,有VNPon500)this.style.ouseg(this)">=VNPoff500)this.style.ouseg(this)">(4)式中:VNPon为TOPS
4、ax=1/3(5)为保险,取Dmax<=30%2.3去磁绕组电流分析改变了去磁绕组与初级绕组的匝比后,变压器初级绕组仍应该满足A·s平衡,初级绕组最大励磁电流为im(t)500)this.style.ouseg(this)">=Ism=500)this.style.ouseg(this)">DmaxT(6)式中:Lm为初级绕组励磁电感。当im(i)=Ism时,B=Bmax,H=Hmax,则去磁电流最大值为Ism500)this.style.ouseg(this)">=Ipm(7)式中:lc为磁路长度;Ipm为初级电流的峰值
5、。根据图2(b)去磁电流的波形可以得到去磁电流的平均值500)this.style.ouseg(this)">和去磁电流的有效值Is分别为500)this.style.ouseg(this)">=500)this.style.ouseg(this)">dt=500)this.style.ouseg(this)">(8)Is=500)this.style.ouseg(this)">=500)this.style.ouseg(this)">(9)下面讨论当NP=NS,Dmax=0.5与NP=500)this.style.ouseg(
6、this)">NS,Dmax=0.3时的去磁电流的平均值和有效值。设上述两种情况下的Hmax或Bmax相等,即两种情况下励磁绕组的安匝数相等,则有Im1NP1=Im2NP2(10)式中:NP1为Dmax=0.5时的励磁绕组匝数;NP2为Dmax=0.3时的励磁绕组匝数;设Lm1及Lm2分别为Dmax=0.5和Dmax=0.3时的初级绕组励磁电感,则有Im1=500)this.style.ouseg(this)">×0.5T为Dmax=0.5时的初级励磁电流;Im2=500)this.style.ouseg(this)">×0.3
7、T为Dmax=0.3时的初级励磁电流。由式(10)及Lm1,Lm2分别与NP12,NP22成正比,可得两种情况下的励磁绕组匝数之比为500)this.style.ouseg(this)">(11)及500)this.style.ouseg(this)">(12)当NS1=NP1时和NS2=2NP2时去磁电流最大值分别为Ism1=Im1=Im(13)Ism2=Im2=500)this.style.ouseg(this)">Im(14)将式(10)~(14)有关参数代入式(8)~(9)可得到,当Dmax=0.5时和Dmax=0.3时
8、的去磁电流平均值500)this.style.ouseg(this)">及500)this.style.ouseg(this)">与有效值Is1及Is2分别为500)this.style.ouseg(this)">=500)this.style.ouseg(this)">ImIs1=0.408Im(Dmax=0.5)500)this.style.ouseg(this)">≈0.29ImIs2=0.483Im(Dmax=0.3)从计算结果可知,采用NS=2NP设计的去磁绕组的电流平均值或有效值要大于NS=NP设计的去磁绕组的电流值
9、。因此,在选择去磁绕组的线径时要注意。3高频变压器设计由于外围电路元件少,该电源设计的关键是高频变压器,下面给出其设计方法。3.1磁芯的选择按照输出Vo=15V,Io=1.5A的要求,以及高频变压器考虑6%的余量,则输出功率Po=1.06×15×1.5=23.8
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