回掃變壓器

回掃變壓器的寫法

回掃變壓器介紹

回掃變壓器又成為反激變壓器，是加入了反激電路，從而使輸入電壓和負載范圍擴大的變壓器。

特點

回掃變壓器具有成本低、設計簡單、效率高等特點，廣泛應用于100W以下至150W電源。與其它具有類似拓樸結構的電路相比，回掃變壓器還具有隔離主副級的特點，并可提供多輸出，以及為輸出選擇正負電壓。

參數

下列方程常用于確定回掃變壓器，隨即用一個典型的設計示例解釋如何使用這些方程。

令V=Ldj/dt,Vin,min=(LpIppf)/(σmax)

其中，Vin=輸入電壓,V

Lp=初級線圈電感,mH

Ipp=峰值電流,A

σmax=占空比,μs

f=開關頻率,kHz

對間斷模式而言，

電源輸出=1/2*Lp*Ipp*f

Ipp=(2Pout)/(Vin,min*σmax)

如上所述，回掃變壓器的調節是通過PWM完成的。如果變壓器Vin電壓從Vin,min增大到Vin,max，那么

σmin=(σmax)/((1-σmax)C+σmax)

這里C=Vin,max/Vin,min

由于Ipp是已知的，

Lp=(Vin,min*σmax)/(Ipp*f)

盡管設計者需要依靠選擇鐵心材料的經驗，這僅會提供近似結果。下列公式可提高估計結果。

Ac*Ae=(((6.33*4)*Lp*Ipp*D)*10~8)/Bmax.

這里Ac=線圈面積cm

Ae=鐵心有效面積,cm

Bmax=Bsat/2,Gauss.可向鐵心制造商咨詢有關材料、損耗-頻率等信息。

D=導線直徑,英寸

由于回掃變壓器采用單端配置，僅使用一半通量配置，所以必須為回掃變壓器計算空氣間隙。這樣會導致鐵心飽和。

Gap(cm)=lg=((0.4*Π*Lp*Ipp)*108)/(Ae*Bmax)

當空氣間隙長度確定后，主級和次級線圈的圈數也可以確定。

Npri=(Bmax*lg)/(.4*Π*Ipp)

Nsec=(Np(Vp+Vd)(1-σmax))/(Vin,min*σmax)

下面的示例是介紹如何設計間斷模式的回掃變壓器?，F代設計利用PFC(功率因子校正)，在整流后立即定位。通常采用提升拓樸用于動態特性和輸入電壓范圍。本示例不涉及PFC。

設計參數

Vinput=85至132VAC

Voutput=5VDC@10A=50瓦

頻率=100kHz

假設σmax=.45

定義

回掃是一種電路的架構方式，又叫反激?；貟咦儔浩骶褪菓昧嘶貟唠娐返淖儔浩?。

原理

當開關打開時，能量都存儲在主級(在鐵心材料)內。如圖1所示，二極管和變壓器的極點放置的位置是為了使開關打開時，能量不會傳輸到負載端。當開關閉合后，因為磁場消失，則變壓器線圈的極性反轉，輸出整流器導通，存儲在鐵心材料內的能量會傳輸到負載上。這種過程會一直持續直到能量耗盡或開關再次打開。

圖1.

回掃調節器在間斷或連續模式下都可運行。工作在間斷模式時(見圖2)，當FET開啟或關閉，鐵心材料內存儲的能量會在回掃期間完全耗盡。工作在連續模式時，(參見圖3)FET會在鐵心材料耗盡回掃能量之前開啟?；貟咦儔浩鞯木唧w工作模式與負載和輸入電壓相關。

圖2.

設計者需要考慮到低壓下的負載，其中包括回掃工作范圍的所有條件，這是因為變壓器會在不同周期之間關閉(間斷模式)，并等待負載滿足功率傳遞的容量。這是回掃最主要的特點，輸入電壓和負載的調節范圍大。

圖3.