一种高功率密度高频电源变压器.pdf

??????·International Documents and Reports 一种高功率密度高频电源变压器 The high frequency transformer for high power density conveter 薛蕙 编译，圣力 校 摘 要：文章介绍一种用于高功率密度变换器的高频电源变压器设计。该变压器的功率密度超过 400W/in3，功率范围为 50~100W，输出电压为 1.5V，效率高达 99%。 关键词：高功率密度变换器，高频电源变压器，铜箔绕组，铁氧体磁心 中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1606-7517（2009）07-8-114 2!?? 下，上世纪 80 年代即出现了分布式电源系统，致使可以 采用小型电源组件供给单个电路板安装。例如，提供桌面 为了减小电力电子设备的尺寸与重量，现已将其工作 个人计算机的开关电源具备了 200W 功率，输出电压为 5V 频率提高到了 MHz 级。众所周知，影响功率变换器整体 和 12V，效率为 80%，封装功率密度为 1W/in3。此后，随 尺寸与重量的主要问题是其中磁性元件的尺寸重量。在研 采用新的高效电源拓朴结构和谐振，准谐振开关法以减小 制这个频率范围的高效磁性元件时，必须重点关注其趋肤 开关损耗，且工作频率提高到 MHz 级，不仅使电路中的磁 效应和涡流损耗给绕组和磁心设计以及相应地给磁心材料 性元件的尺寸大大减小，而且开发出了 100W 及以上输出 和导体材料品种规格的选用所带来的种种限制。本文对工 功率，输出电压低达 1.5V，效率为 99% 的紧凑型电子变 作频率为 2MHz，功率密度大于 400W/cm3，功率范围在 压器。这种紧凑型变压器的设计，首先遇到的问题是要在 50~100W，输出电压为 1.5V，效率高于 99% 的电子变压器 高功率密度和高效率两者间作折衷选择，其研制出的主要 设计进行讨论。为了达到上述指标，首先必须增加绕