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平面變壓器的應用

satons_ ? 來源:satons_ ? 作者:satons_ ? 2023-02-20 08:47 ? 次閱讀

DC/DC變換中,基本的Buck、Boost、Cuk變換器是不需要開關隔離變壓器的。但如果要求輸出與輸入隔離,或要求得到多組輸出電壓,就要在開關元件與整流元件之間使用開關隔離變壓器,所以絕大多數(shù)變換器都有隔離變壓器。目前開關電源的發(fā)展趨勢是效率更高、體積更小、重量更輕,而傳統(tǒng)的隔離變壓器在效率、體積、重量等方面嚴重制約了開關電源的進一步發(fā)展。同時由于變壓器涉及到的主要參數(shù)有電壓、電流、頻率、變比、溫度、磁芯u值、漏抗、損耗、外形尺寸等,所以一直無法象其它電子元器件那樣有現(xiàn)成的變壓器可供選用,常常要經(jīng)過繁瑣的計算來選用磁芯和繞組導線,而且繞組繞制對變壓器的性能也有較大影響,加之變壓器的許多重要參數(shù)不易測量,給使用帶來一定的盲目性,很難在頻率響應、漏抗、體積和散熱等方面達到滿意效果。平面變壓器(Flat Transformer技術則在隔離變壓器的許多方面實現(xiàn)了重要的突破。

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薩頓斯平面變壓器

平面變壓器的使用主要有以下三個原則:

(1)根據(jù)輸出電壓的大小來選用相應型號的平面變壓器;

(2)根據(jù)輸出電流的大小來確定并聯(lián)的平面變壓器個數(shù);

(3)根據(jù)輸入輸出電壓的大小來確定變比及原邊繞組的匝數(shù)。

例如,開關電源輸出電壓5V,輸出電流150A。選用5V系列的平面變壓器FTI-12×2A-XX。如果用FTI-12×2A-1A,就需要5個并聯(lián);如果用FTI-12×2A-5A(實際就是由5個FTI-12×2A-1A并聯(lián)構(gòu)成),只需要1個。

此外,實際應用中還需要知道平面變壓器的變化和原邊線圈的匝數(shù)。變比可用下面公式進行計算:

變比=K×N×P:1

式中,K是系數(shù)。當平面變壓器的輸出是通過中心抽頭時,K=0.5;平面變壓器無中心抽頭時,K=1。N是并聯(lián)的平面變壓器單元個數(shù)。P平面變壓器原邊匝數(shù)。

上面的例子中,如果輸出平面變壓器使用中心抽頭,輸入的直流電壓為150V,變比可定為10:1,則原邊匝數(shù)P=10/(0.5×5)=4。如果輸入的直流電壓為300V,變比可定為201,則原邊匝數(shù)P=20/0.5×5=8。由此可見平面變壓器的原邊繞組的匝數(shù)通常是很少的。

3結(jié)論

根據(jù)使用體會,采用平面變壓器后,開關頻率為300kHz,轉(zhuǎn)換效率大于95%,整個裝置的體積和重量也大大降低。由于平面變壓器已標準化、系列化、產(chǎn)品化,性能一致性好,使用非常方便。

平面變壓器改變了傳統(tǒng)的開關變換器中隔離開關變壓器的設計思路,為設計人員提供了更方便、更優(yōu)良的選擇。

審核編輯黃宇

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