正激變換器中變壓器的設(shè)計(jì)

　　摘? 要：詳細(xì)介紹了高頻開(kāi)關(guān)電源中正激變換器變壓器的設(shè)計(jì)方法。按照設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出一臺(tái)高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器，用于輸入為48V(36～72V)，輸出為2.2V、20A的正激變換器。設(shè)計(jì)出的變壓器在實(shí)際電路中表現(xiàn)出良好的電氣特性。

　　關(guān)鍵詞：高頻開(kāi)關(guān)電源；正激變換器；開(kāi)關(guān)電源變壓器

　　1　引言

??? 電力電子技術(shù)中，高頻開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)主要分為兩部分，一是電路部分的設(shè)計(jì)，二是磁路部分的設(shè)計(jì)。相對(duì)電路部分的設(shè)計(jì)而言，磁路部分的設(shè)計(jì)要復(fù)雜得多。磁路部分的設(shè)計(jì)，不但要求設(shè)計(jì)者擁有全面的理論知識(shí)，而且要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在磁路部分設(shè)計(jì)完畢后，還必須放到實(shí)際電路中驗(yàn)證其性能。由此可見(jiàn)，在高頻開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)中，真正難以把握的是磁路部分的設(shè)計(jì)。高頻開(kāi)關(guān)電源的磁性元件主要包括變壓器、電感器。為此，本文將對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器的設(shè)計(jì)，特別是正激變換器中變壓器的設(shè)計(jì)，給出詳細(xì)的分析，并設(shè)計(jì)出一個(gè)用于輸入48V(36～72V)，輸出2.2V、20A的正激變換器的高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器。

　　2　正激變換器中變壓器的設(shè)計(jì)方法

??? 正激變換器是最簡(jiǎn)單的隔離降壓式DC/DC變換器，其輸出端的LC濾波器非常適合輸出大電流，可以有效抑制輸出電壓紋波。所以，在所有的隔離DC/DC變換器中，正激變換器成為低電壓大電流功率變換器的首選拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。但是，正激變換器必須進(jìn)行磁復(fù)位，以確保勵(lì)磁磁通在每一個(gè)開(kāi)關(guān)周期開(kāi)始時(shí)處于初始值。正激變換器的復(fù)位方式很多，包括第三繞組復(fù)位、RCD復(fù)位[1,2]、有源箝位復(fù)位[3]、LCD無(wú)損復(fù)位[4,5]以及諧振復(fù)位[6]等，其中最常見(jiàn)的磁復(fù)位方式是第三繞組復(fù)位。本文設(shè)計(jì)的高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器采用第三繞組復(fù)位，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。