逆变电源变压器实战.pdf

逆变电源变压器实战 西安后羿半导体—钟任生 2014-11-15 逆变电源变压器的特点： 逆变电源变压器是电源变压器中的一种。但是逆变电源 变压器也有其特点： 1、逆变电源中的变压器用的比较多的主要有两种： a.用于高频推挽拓扑的高频推挽变压器； b.工作在SPWM状态下的用于全桥拓扑的工频变压器； 2、一般初级电压低，电流大，次级电压高, 电流相对比 较小； 3、初级匝数少，导线总截面积大，绕制和引出线头有难 度； 4 、工作频率一般高频变压器f为30-60K,工频变压器基波f 为50-60HZ，载波f为10-20K; 5、逆变器中的高频变压器多数工作在开环状态，工频 变压器工作在闭环状态。 下面分别讲解这两种变压器的设计原理和制作方法： 高频推挽变压器 如何选取磁芯尺寸、材质和骨架 整机结 构体积 工作频 磁芯 变压器 率 骨架 的功率 效率成 本要求 例如： 1、低频率：可以选取窗口面积大的EE, EC,EER磁芯； 2、高频率：PQ磁芯是一个不错的选择； 3、薄型小功率：EFD，EPC卧式骨架； 4 、超薄小功率：EL,ELT做成平面变压器； 5、超薄大功率：采用多个超薄小功率变压器并联； 6、大功率逆变电源变压器：单个采用EE，UU磁芯， 多个采用EE，EC，EER，PQ等磁芯。 如何确定变压器的初级匝数 对于高频推挽变压器初级匝数可以由以下公式计算出 来： N1=Ui*100000000/4fBS 其中Ui为输入电压：这里和反激类变压器不同，反激 一般以最低输入电压计算，推挽变压器和正激类变压器 一样，都是以最高输入电压来计算。 B值的取值：一般取0.15-0.3T,频率高需要取低点便于 降低磁芯损耗。 推挽变压器磁芯是否需要留气隙 推挽变压器也属于正激类变压器，变压器自身并不像 反激变压器那样储存能量，只是起传递能量的作用，所 以一般不用留有气隙。只是在一些软开关拓扑中，需要 利用变压器的漏感产生谐振的场合,需要留很小的气隙增 加变压器的漏感。这个气隙也会比反激变压器小的多， 一般在0.05-0.1mm之间. 如何确定推挽变压器匝数比 推挽变压器初级的一个特征就是采用中心抽头，由原 理可以看出每边绕组都是承受输入电压的。所以计算匝 数比时我们只按一边匝数计算就可以了。 对于方波逆变器的变压器，我们确定匝比的原则是， 输入电压最低时满足输出允许的最低交流电压， 输入电压最高时不超过市电最高的峰值电压。 举例说明： 对于标称输入12V输出220V的方波逆变器，输入电压 的范围一般为10.5-15V。 首先确定变压器允许的最高匝比，市电的最高峰值， 一般市电的波动范围按10%计算，最高峰值为： 220*1.1*1.414=342V. 最高输入电压下的匝比不能超过 342/15=22.8. 其次我们确认这个匝比下输入最低电压时是否还 能满足输出电压的要求： 当输入电压最低10.5V时，我们还要除去初级 MOS管、次级整流管和线路压降的损耗大概0.5V， 实际有效电压按10V计算。最大占空比按0.95计算， 此时输出电压为： 22.8*10*0.95=217V， 一般用电器的电压范围最窄的也有±10%的波动 范围。217V是完