摘要
●磁性元件對功率變換器的重要性
●磁性元件的設計考慮與相應模型
●磁性元件模型參數對電路性能的影響
●變壓器的渦流(場)特性-損耗效應
●變壓器的磁(場)特性-感性效應
●變壓器的電(場)特性-容性效應
功率變換器中的功率磁性元件
![](/uploads/allimg/171023/1612054310-0.png)
●作用:起磁能的傳遞和儲能作用,必不可少的元件
●特點:體積大,重量大,損耗大,對電路性能影響大
●挑戰:對變換器功率密度影響很大,成為發展瓶頸
功率變換器技術與磁性元件
●拓撲: 正激,反激,推挽,全橋移相,LLC,等,磁集成,磁耦合;
●控制: 控制芯片+控制電路,變壓器環節+濾波器環節;
●封裝: PCB繞組,繞組+同步MOS, 超薄磁元件;
●元件: 有源器件,電容,磁性元件(設計+定制);
●仿真: 電路模型,器件模型(IC, MOS, Diode, Cap, 磁性元件);
●電磁兼容: 布板,EMI濾波器, 分布參數, 近場耦合;
●制造: 自動化, 磁性元件(人工制作)
●品質: 磁性元件測試,失效分析。
磁性元件的模型
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變壓器模型
![](/uploads/allimg/171023/1612053363-2.png)
電感器模型
![](/uploads/allimg/171023/1612054148-3.png)
反激變換器實際工作波形
![](/uploads/allimg/171023/1612054O9-4.png)
DCM下波形與變壓器參數
![](/uploads/allimg/171023/16120561J-5.png)
CCM下波形與變壓器參數
![](/uploads/allimg/171023/1612055106-6.png)
電感分布電容EPC對損耗的影響
![](/uploads/allimg/171023/1612051C4-7.png)
變壓器中的磁場/渦流場分布特性
![](/uploads/allimg/171023/1612053E7-8.png)
銅箔導體的渦流損耗特性
![](/uploads/allimg/171023/1612051204-9.png)
降低變壓器的繞組損耗--基本結構考慮
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不同繞組結構的磁場和電流密度分布
![](/uploads/allimg/171023/161205M96-11.png)
繞組的分布電容EPC
![](/uploads/allimg/171023/161205L03-12.png)
電感繞組分布電容的形成機理
![](/uploads/allimg/171023/1612053a1-13.png)
電感繞組不同繞法對分布電容的影響
![](/uploads/allimg/171023/161205E18-14.png)
分布電容計算的基本方法
![](/uploads/allimg/171023/1612054023-15.png)
線圈分布電容的近似理論計算
![](/uploads/allimg/171023/161205N54-16.png)
多層線圈的分布電容
![](/uploads/allimg/171023/1612051E7-17.png)
帶屏蔽層的繞組分布電容
![](/uploads/allimg/171023/161205J42-18.png)
分段繞組的分布電容特性
![](/uploads/allimg/171023/161205JI-19.png)
變壓器內部的電荷分布情況與分布電容
![](/uploads/allimg/171023/1612054523-20.png)
有屏蔽層變壓器內部的電荷分布情況
![](/uploads/allimg/171023/1612055K2-21.png)
變壓器副邊電荷的抵消設計
![](/uploads/allimg/171023/1612051A0-22.png)
結論
●磁性元件技術對功率變換器是十分重要的;
●磁性元件的分布參數對電路性能(效率,功率密度和可靠性)具有重要的影響;
●從磁性元件內部的磁場、電場和渦流場層次,可以更深入完整地理解磁性元件的各項參數;
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原文標題:【經典】開關電源各磁性元器件的分布參數!
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