教你如何制作低成本、高效率的高頻電源變壓器參考

1、教你如何制作低成本、高效率的高頻電源變壓器教你如何制作低成本、高效率的高頻電源變壓器電源變壓器的功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離，作為一種主要的軟磁電磁元件，在電源技術中和電力電子技術中得到廣泛的應用。根據(jù)傳..電源變壓器的功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離，作為一種主要的軟磁電磁元件，在電源技術中和電力電子技術中得到廣泛的應用。根據(jù)傳送功率的大小，電源變壓器可以分為幾檔：10kVA以上為大功率，10kVA～0.5kVA為中功率，0.

2、5kVA～25VA為小功率，25VA以下為微功率。傳送功率不同，電源變壓器的設計也不一樣，應當是不言而喻的。有人根據(jù)它的主要功能是功率傳送，把英文名稱“PowerTransfmers”譯成“功率變壓器”，在許多文獻資料中仍然在使用。究竟是叫“電源變壓器”，還是叫“功率變壓器”好呢？有待于科技術語方面的權威機構來選擇決定。同一個英文名稱“PowerTransfmer”，還可譯成“電力變壓器”。電力變壓器主要用于電力輸配系統(tǒng)中起功率傳送、電

3、壓變換和絕緣隔離作用，原邊電壓為6kV以上的高壓，功率最小5kVA，最大超過上萬kVA。電力變壓器和電源變壓器，雖然工作原理都是基于電磁感應原理，但是電力變壓器既強調(diào)功率傳送大，又強調(diào)絕緣隔離電壓高，無論在磁芯線圈，還是絕緣結構的設計上，都與功率傳送小、絕緣隔離電壓低的電源變壓器有顯著的差別，更不能將電力變壓器設計的優(yōu)化設計條件生搬硬套地應用到電源變壓器中去。電力變壓器和電源變壓器的設計方法不一樣，也應當是不言而喻的。高頻電源變壓器是工

4、作頻率超過中頻（10kHz）的電源變壓器，主要用于高頻開關電源中作高頻開關電源變壓器，也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機中作高頻逆變電源變壓器的。按工作頻率高低，可分為幾個檔次：10kHz～50kHz、50kHz～100kHz、100kHz～500kHz、500kHz～1MHz、1MHz以上。傳送功率比較大的，工作頻率比較低；傳送功率比較小的，工作頻率比較高。這樣，既有工作頻率的差別，又有傳送功率的差別，工作頻率不同檔次的電源變壓器設計

5、方法不一樣，也應當是不言而喻的。2高頻電源變壓器的設計原則高頻電源變壓器的設計原則高頻電源變壓器作為一種產(chǎn)品，自然帶有商品的屬性，因此高頻電源變壓器的設計原則和其他商品一樣，是在具體使用條件下完成具體的功能中追求性能價格比最好。有時可能偏重性能和效率，有時可能偏重價格和成本。現(xiàn)在，輕、薄、短、小，成為高頻電源的發(fā)展方向，是強調(diào)降低成本。其中成為一大難點的高頻電源變壓器，更需要在這方面下功夫。所以在高頻電源變壓器的“設計要點”一文中，只談

6、性能，不談成本，不能不說是一大缺憾，如果能認真考慮一下高頻電源變壓器的設計原則，追求更好的性能價格比，傳送不到10VA的單片開關電源高頻變壓器，應當設計出更輕、薄、短、小的方案來。不談成本，市場的價值規(guī)律是無情的！許多性能好的產(chǎn)品，往往由于價格不能為市場接受而遭冷落和淘汰。往往一種新產(chǎn)品最后被成本否決。一些“節(jié)能不節(jié)錢”的產(chǎn)品為什么在市場上推廣不開值得大家深思。產(chǎn)品成本，不但包括材料成本，生產(chǎn)成本，還包括研發(fā)成本，設計成本。因此，為了節(jié)

7、約時間，根據(jù)以往的經(jīng)驗，對高頻電源變壓器的鐵損銅損比例、漏感與激磁電感比例、沒有畫出噪聲頻譜圖，具體原因說不清楚，但是由高頻電源變壓器本身產(chǎn)生的可能性不大，沒有必要采用玻璃珠膠合劑粘合磁芯。至于采用這種粘合工藝可將音頻噪聲降低5dB，請給出實例與數(shù)據(jù)以及對噪聲原因的詳細說明，才會令人可信。屏蔽是防止電磁干擾，增加高頻電源變壓器電磁兼容性的好辦法。但是為了阻止高頻電源變壓器的電磁干擾傳播，在設計磁芯結構和設計繞組結構也應當采取相應的措施，

8、只靠加外屏蔽帶并不一定是最佳方案，因為它只能阻止輻射干擾，不能阻止傳導干擾。3.2完成功能高頻電源變壓器完成功能有3個：功率傳送，電壓變換和絕緣隔離。功率傳送有兩種方式。第一種是變壓器功率的傳送方式，加在原繞組上的電壓，在磁芯中產(chǎn)生磁通變化，使副繞組感應電壓，從而使電功率從原邊傳送到副邊。在功率傳送過程中，磁芯又分為磁通單方向變化和雙方向變化兩種工作模式。單方向變化工作模式，磁通密度從最大值Bm變化到剩余磁通密度Br，或者從Br變化到B

9、m。磁通密度變化值ΔB=Bm－Br。為了提高ΔB，希望Bm大，Br小。雙方向變化工作模式磁通度從＋Bm變化到－Bm，或者從－Bm變化到＋Bm。磁通密度變化值ΔB=2Bm，為了提高ΔB，希望Bm大，但不要求Br小，不論是單方向變化工作模式還是雙方向變化工作模式，變壓器功率傳送方式都不直接與磁芯磁導率有關。第二種是電感器功率傳送方式，原繞組輸入的電能，使磁芯激磁，變?yōu)榇拍軆Υ嫫饋?，然后通過去磁使副繞組感應電壓，變成電能釋放給負載。傳送功率決

10、定于電感磁芯儲能，而儲能又決定于原繞組的電感。電感與磁芯磁導率有關，磁導率高，電感量大，儲能多，而不直接與磁通密度有關。雖然功率傳送方式不同，要求的磁芯參數(shù)不一樣，但是在高頻電源變壓器設計中，磁芯的材料和參數(shù)的選擇仍然是設計的一個主要內(nèi)容。電壓變換通過原邊和副邊繞組匝數(shù)比來完成。不管功率傳送是哪一種方式，原邊和副邊的電壓變換比等于原繞組和副繞組匝數(shù)比，只要不改變匝數(shù)比，就不影響電壓變換。但是，繞組匝數(shù)與高頻電源變壓器的漏感有關。漏感大小

11、與原繞組匝數(shù)的平方成正比。有趣的是，漏感能不能規(guī)定一個數(shù)值？其實這種設計標準很不專業(yè)。電源設計者應當根據(jù)電路正常工作要求，對所能接受的漏感值作一個數(shù)值限制。在制作變壓器的過程中，應在不使變壓器的其他參數(shù)（如匝間電容等）變差的情況下盡可能減小漏感值，而非給出漏感與磁化電感的比例關系作為技術要求”。“否則這將表明你不理解漏感知識或并不真正關心實際的漏感值”。雖然兩篇文章說法不一樣，但是有一點是共同的，就是盡可能減小漏感值。因為漏感值大，儲存

12、的能量也大，在電源開關過程中突然釋放，會產(chǎn)生尖峰電壓，增加開關器件承受的電壓峰值，對絕緣不利，也產(chǎn)生附加損耗和電磁干擾。絕緣隔離通過原邊和副邊繞組的絕緣結構來完成。為了保證繞組之間的絕緣，必須增加兩個繞組之間的距離，從而降低繞組間的耦合程度，使漏感增大。還有，原繞組一般為高壓繞組，匝數(shù)不能太少，否則，匝間或者層間電壓相差大，會引起局部短路。這樣，匝數(shù)有下限，使漏感也有下限。總之，在高頻電源變壓器絕。3.3提高效率提高效率是對電源和電子設