正激电路设计总结

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1、正激电路设计总结发布时间:2013-04-1016:37:55    来源:EDA中国正激电路设计的一些总结    在DC-DC通信领域里，目前正激有源钳位占了大半江山，特别是国内的模块电源厂家，其中使用控制芯片比较的多的是国半的LM5025NCP1562，目前这两个芯片我都有成熟的设计案例，NCP1562按推荐的电路调试是很难达到模块的电源的设计要求，主要是电压环路的设计上有不少问题。第一次在电源网发博，今天就想说说对在正激设计中，变压器一些不定参数的选择，如变压的△B和Bmax的选择、占空比的选择、因为已有太多的初学者问过同样的问题了，希望能初学电源的革命同志有点帮助。首先我们要正确理

2、解正激变压的特点，正激变压的工作模式是，变压器一边导通一边传递能量，可以把它理解成隔离的BUCK，其实正激才是真正的变压器，它不存储能量，只是把能量向副边传递，所以正激变压器不需要开气隙，而反激变压相当于一个隔离电感，先存储能量在传递能量，磁芯的特性是低磁阻的，无法存储能量，所以反激变压器需要开气隙来存储能量，好不要扯远了，这里这是描述一下正激变压器工作的特点。任何的磁性器件工作都需要激磁和去磁，正激变压器集成产生的能量不能传递到副边，反激可以，所以正激电路必须要加去磁电路，按照去磁的方式，我们将正激分成了三绕组去磁正激、谐振正激、和有源钳位正激，三绕组正激的工作在第一象限、而谐振正激和有

3、源去磁正激工作在第一和第三象限，这些都老生常谈的话题了，在各种开关电源书籍中都有非常多的描述，推荐初学者读一下张兴柱博士的《开关电源功率变换器拓扑与设计》归纳性很强的。由于正激变压器中B值的变化不会随着输出电流的改变而改变，也不会随着输入电压的改变而改变，设计成多少，它就是多少，所以磁饱和的问题是很容易控制住的。在一些教材和沦文里提到了一个0.1和0.3的取值问题。很多人问我到底取0.1好，还是0.3好呢？首先我们看看为什么可以取到0.3，我们来看看磁芯材质的特性，DC-DC的模块电源用过的材质有金川的RM2.3K、越峰的P47、天通的TPW33A、TDK的PC95、主要是高频特性好。因为

4、不能贴图，希望有兴趣的可以找资料看看。这几种差不多都是都是在100℃B值在0.4左右就完全饱和了，我们设计的时候可不能让它到磁饱和，太危险了。得把余量考虑进去，这个余量怎么把控呢？磁滞回线的变化是从线性区到非线性区，再到饱和。其实我们最好不让它跑到线性区，因为这样虽然不会一定损坏，但是比较危险了，而且在非线性区的励磁电感量急剧变小，MOS管理的峰值电流也是急剧变化的容易失控。所以我们的B值的最大取点应该是线性工作区和非线性工作区的交接点，可以从厂家提供的手册中图形中查到。不同的磁芯不一样，我们不能过渡的去依赖别人提供的经验值。         今天接着写点：B值选取是计算的一个步骤，在对变

5、压器/电感进行匝数取整等动作后，B值已比原来设想的值有一些偏移，所以我们对设计B值进行折算，再次确认没有达到饱和条件，在实际的电路调试中最好还需要进行再次测试确认，B值的验证测试非常复杂，我们可以借助于它和电流或电感量的关系来进行验证;       测试方法一：直接使用示波器的电流探头检测从互感器整流后的电压波形，或使用电流探头检测变压器原边电力的波形，将负载调节到最大负载或满载条件，环境温度设置为高温条件，直到电源的过温保护，过温保护前保证原边电流的波形的斜波部分是线性上升的过程，如果出现上升斜率的暴增，说明变压器已进入的前饱和状态，我们需要继续调整一下变压器或电感的参数，主要是电感的参

6、数；      测试方法二；使用带直流偏置源的电桥来测试，不用上电直接把设计好的变压器或电感装置在设备上，计算出电源的峰值电流，将直流偏置源的最大电流设置超过峰值电流值，测试后读取仪表上的电感量，如果电感量在到达峰值电路值的时候出现明显下降，说明已磁已开始进入前饱和区；先休息休息，以后再补.       今天天气不错接着写点内容，测试方法二中，最好是要加入高温的条件，但是这种精密的仪器是不可能放到高温箱中去测试的，我们可以把直流偏置的时间延长点，最好接个热电 藕检测温度。      前面我们说B值的选取都是考虑到磁饱和的条件，除了这个外我们还要考虑变压器的损耗，B值选择小，计算出来的变压器

7、匝数就多，这种情况下不是增加变压器体积，就是增加电流密度导致变压器的铜损上升。如果B值选择大如靠近0.3附件，我们看看P47材质中，在300KHZ的频率下B值为0.1时的铁损是400KW/M^3，而在0.3时为6000KW/M^3，一共增加了25倍，厉害吧！，所以在变压器设计中，工作磁通B的选择对变压器损耗的影响 非常大，如果我们想做高效率的电源就不得不在这里来精打细算了。      总结一下变压器B值的选取要考虑到饱和