對(duì)功率變壓器的要求
(1)漏感要小
下圖是雙極性電路(半橋、全橋及推挽等)典型的電壓、電流波形,變壓器漏感儲(chǔ)能引起的電壓尖峰是功率開(kāi)關(guān)管損壞的原因之一。
圖: 雙極性功率變換器波形圖
功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)電壓尖峰的大小和集電極電路配置、電路關(guān)斷條件以及漏感大小等因素有關(guān),僅就變壓器而言,減小漏感是十分重要的。
(2)避免瞬態(tài)飽和
一般工頻電源變壓器的工作磁通密度設(shè)計(jì)在B-H曲線接近拐點(diǎn)處,因而在通電瞬間由于變壓器磁心的嚴(yán)重飽和而產(chǎn)生極大的浪涌電流。它衰減得很快,持續(xù)時(shí)間一般只有幾個(gè)周期。對(duì)于脈沖變壓器而言如果工作磁通密度選擇較大,在通電瞬間就會(huì)發(fā)生磁飽和。由于脈沖變壓器和功率開(kāi)關(guān)管直接相連并加有較高的電壓,脈沖變壓器的飽和,即使是很短的幾個(gè)周期,也會(huì)導(dǎo)致功率開(kāi)關(guān)管的損壞,這是不允許的。所以一般在控制電路中都有軟啟動(dòng)電路來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
(3)要考慮溫度影響
開(kāi)關(guān)電源的工作頻率較高,要求磁心材料在工作頻率下的功率損耗應(yīng)盡可能小,隨著工作溫度的升高,飽和磁通密度的降低應(yīng)盡量小。在設(shè)計(jì)和選用磁心材料時(shí),除了關(guān)心其飽和磁通密度、損耗等常規(guī)參數(shù)外,還要特別注意它的溫度特性。一般應(yīng)按實(shí)際的工作溫度來(lái)選擇磁通密度的大小,一般鐵氧體磁心的Bm值易受溫度影響,按開(kāi)關(guān)電源工作環(huán)境溫度為40℃考慮,磁心溫度可達(dá)60~80℃,一般選擇Bm=0.2~0.4T,即2000~4000GS。
(4)合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
從結(jié)構(gòu)上看,有下列幾個(gè)因素應(yīng)當(dāng)給予考慮:
漏磁要小,減小繞組的漏感;
便于繞制,引出線及變壓器安裝要方便,以利于生產(chǎn)和維護(hù)。