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产品类别:SBW大功率补偿式稳压器

产品名称:通比牛牛平面变压器的结构原理与应用

产品详情

  笔者受FTI公司委托正在蓄电池充电电源中利用了平面变压器。按照自己的利用理解,采用平面变压器后,开闭频率为300kHz,转换出力大于95%,全豹装备的体积和重量也大大下降。因为平面变压器已尺度化、系列化、产物化,功能同等性好,利用相当便当。

  目前,外洋的很众电源产物中都首先采用平面变压器工夫,如蓄电池充电电源、通讯开发漫衍式电源、UPS等。而邦内的隔分开闭变压器正在质料、工艺等方面与外洋前辈邦度有必然差异,打击了开闭电源开闭高频的擢升和出力普及,使开闭电源产物中断正在一个较低的水准。平面变压器工夫将会为高频开闭电源的策画和产物化供应有益的助助。

  大大都DC/DC变换器都必要分隔变压器而平面变压器工夫正在分隔变压器的很众方面告终了首要的打破。先容了平面变压器的布局、功能和利用手腕。

  守旧变压器的绕组时时是绕正在一个磁芯上,况且匝数较众。而平面变压器(单位)唯有一匝网状次级绕组,这一匝绕组也差异于守旧的漆包线,而是一片铜皮,贴绕正在众个同样巨细的冲压铁氧体磁芯外貌上。以是平面变压器的输出电压取决于磁芯的个数,况且平面变压器的输出电流能够通过并联举办扩充,以满意策画的恳求。而且平面变压器原边绕组的匝数平时也唯有数匝,不只有用下降了铜损和漫衍电容、电抗,况且为绕制带来了许众容易。因为磁芯是用纯洁的冲压件组合而成的,功能的同等性大大普及,也为大宗量临盆下降了本钱。

  平面变压器平时有2个或2个以上巨细相同的柱状磁芯(图1a)。现以2个磁芯的平面变压器为例先容其布局。每个磁芯柱正在对角线上的两角都用铜皮维系,铜皮正在通过磁芯柱时紧贴磁芯内壁(图1b)。两个磁芯并排安排,相邻的两角用铜皮焊接起来,正在一个磁芯的一个外侧面上的两个角上的铜皮用一片铜皮焊接正在一道,这里即是平面变压器次级线圈的核心,借使正在这里引出抽头,即是次级线圈的核心抽头;正在另一个磁芯的一个外侧面上的两个角上的铜皮即是平面变压器次级线c)。如许就根基组成一个平面变压器的主体局部。它的次级线匝,况且能够带有核心抽头。一个完善的平面变压器另有一个预置的储能电感(1.4μH@500kHz,DC20A),它的一端常接正在核心抽头上,上、下各有一片固定铜板,它们将磁芯和滤波电感夹正在中心,同时行为整流电源的南北极(图1d)和散热板(实践利用中还要按照功率的巨细加装散热板)。

  这种布局的变压器体积小,高度有8mm和12mm两种。绕线匝数大大少于守旧的变压器,布局更紧凑,磁耦合大大优于守旧的变压器,漏抗小于0.2%,以是它能够正在更高的频率下劳动,有利于电源转换出力的普及。慎密的磁芯的几何样式束缚了热门的爆发,下降了热耗,所以答应更高的能量密度。同时自身的散热要求大大优于守旧的变压器。以是平面变压器的体积、重量大大下降,而出力更高。更首要的是,它为开闭电源中开闭变压器供应了一个通用的选取,省去了繁杂的揣测、选料和变压器绕制进程。它正在简化和优化策画的同时,还缩小了体积,下降了本钱。以是平面变压器相当适合利用正在低压(1~60V、大电流(30A/每磁芯)的开闭电源或逆变电源的策画中,对变压器的拓扑布局没有束缚。外1列出了FTI-12×2A-XA系列平面变压器的闭键工夫参数。

  平面变压器转变了守旧的开闭变换器中隔分开闭变压器的策画思绪,为策画职员供应了更便当、更优异的选取。1998年,它被Electronic Products 杂志评为年度卓绝产物。

  其它,实践利用中还必要明了平面变压器的改变和原边线圈的匝数。变比可用下面公式举办揣测:

  上面的例子中,借使输出平面变压器利用核心抽头,输入的直流电压为150V,变比可定为10:1,则原边匝数P=10/(0.5×5)=4。借使输入的直流电压为300V,变比可定为201,则原边匝数P=20/0.5×5=8。由此可睹平面变压器的原边绕组的匝数平时是很少的。

  式中,K是系数。当平面变压器的输出是通过核心抽头时,K=0.5;平面变压器无核心抽头时,K=1。N是并联的平面变压器单位个数。P平面变压器原边匝数。

  比如,开闭电源输出电压5V,通比牛牛输出电流150A。选用5V系列的平面变压器FTI-12×2A-XX。借使用FTI-12×2A-1A,就必要5个并联;借使用FTI-12×2A-5A(实践即是由5个FTI-12×2A-1A并联组成),只必要1个。

  正在DC/DC变换中,根基的Buck、Boost、Cuk变换器是不必要开闭分隔变压器的。但借使恳求输出与输入分隔,或恳求获得众组输出电压,就要正在开闭元件与整流元件之间利用开闭分隔变压器,以是绝大大都变换器都有分隔变压器。目前开闭电源的繁荣趋向是出力更高、体积更小、重量更轻,而守旧的分隔变压器正在出力、体积、重量等方面重要限制了开闭电源的进一步繁荣。同时因为变压器涉及到的闭键参数有电压、电流、频率、变比、温度、磁芯u值、漏抗、损耗、外形尺寸等,以是连续无法象其它电子元器件那样有现成的变压器可供选用,时时要经由繁琐的揣测来选用磁芯和绕组导线,况且绕组绕制对变压器的功能也有较大影响,加之变压器的很众首要参数不易丈量,给利用带来必然的盲目性,很难正在频率反映、漏抗、体积和散热等方面抵达如意结果。平面变压器(Flat Transformer工夫则正在分隔变压器的很众方面告终了首要的打破。

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