如圖1所示,打開PExprt,輸入我們要設(shè)計(jì)的參數(shù),先看看情況。然后調(diào)整好砸比和紋波率,看下CCM模式次級(jí)電流峰值。
圖2
圖3
圖4
圖5
圖6
圖7
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現(xiàn)在目前準(zhǔn)備用兩種方案同步設(shè)計(jì)下:
1、雙端反激式,每個(gè)變壓器輸出20A,同步整流。
2、雙端反激式,每端初級(jí)串聯(lián),次級(jí)獨(dú)立輸出各10A,這個(gè)方法要評(píng)估初級(jí)串聯(lián)的平衡性,肖特基輸出。
下面放出兩種方案的原理圖。
先來(lái)看第一個(gè)方案的簡(jiǎn)易原理圖,這樣便于在saber中仿真評(píng)估。
圖8
首先這個(gè)產(chǎn)品就是要選定一個(gè)合適的頻率,頻率越高,磁芯就可以選的越小,輸出電容和電感也可以做小。但是隨之而來(lái)的EMC問(wèn)題,開關(guān)損耗等又不得不考慮。所以從90年代開始,主流開關(guān)電源都停留在幾十K的頻率范圍,現(xiàn)在電源都在拼效率,壽命,功能,成本等。
既然要選頻率,就得說(shuō)說(shuō)頻率影響了電源中的什么:依然按照焦耳算法來(lái)解釋。
在不考慮損耗的情況下做理論分析:
一個(gè)電源的功率W,推算出沒微秒需要的傳遞的功率為uJ,200W的就200uJ。
對(duì)于不同頻率的變壓器,周期T,電感量L不同。每微秒傳遞的平均功率相同,占空比也設(shè)為100%相同。對(duì)于變壓器傳遞的功率=1/2UIt。
現(xiàn)在建立一個(gè)幾何圖形:
圖9
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為了簡(jiǎn)化分析,假設(shè)占空比100%(實(shí)際電源穩(wěn)態(tài)不會(huì)出現(xiàn),省去占空比換算)則看出斜率如下圖。
圖10
從前一節(jié)仿真磁芯已經(jīng)得出,斜率越陡峭,剩磁越高,實(shí)際上肌膚效應(yīng)也是如此。但是這里指考慮到電流,不同頻率下的變壓器燒制匝數(shù)不一樣,匝數(shù)一樣的氣隙就不一樣。
根據(jù)這個(gè)公式,頻率越低的需要存儲(chǔ)的能量越多,頻率較低的變壓器要么加大氣隙,要么改變?cè)褦?shù)N,當(dāng)改變?cè)褦?shù)N的時(shí)候引起安匝數(shù)變化,就引起磁通量變化而需要更大的磁芯。
根據(jù)這個(gè)公式,頻率越低的需要存儲(chǔ)的能量越多,頻率較低的變壓器要么加大氣隙,要么改變?cè)褦?shù)N,當(dāng)改變?cè)褦?shù)N的時(shí)候引起安匝數(shù)變化,就引起磁通量變化而需要更大的磁芯。
關(guān)于頻率變化引起的變化總結(jié)出兩點(diǎn):
1、電流斜率不同,頻率低的斜率小,遲滯回線窄。
2、單次存儲(chǔ)能量不同,頻率低的需要存儲(chǔ)更多能量,需要更大的磁芯。
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