干式变压器一、二次线圈匝数比的计算
正向开关电源的输出电压一般是脉动DC的平均值,它与控制开关的占空比有关。因此,在计算正激式开关电源干式变压器一、二次线圈匝数比之前,先确定控制开关的占空比D,然后根据公式(1-77)计算正激式开关电源干式变压器一、二次线圈匝数比:
Uo=Ua=nUiTon/T=UpaD——全循环(1-77)
从(1-77)中,我们可以得到:
N=Uo/Ui*T——干式变压器匝数比(1-97)
在上式中,n为正向开关电源干式变压器的次级线圈与初级线圈的匝数比,即n=N2/n1;Uo是输出DC电压,Ui是干式变压器的初级输入电压,d是控制开关的占空比。
在正常输出负载的情况下,正向开关电源控制开关的占空比d应在0.5左右。这样,当负载相对较轻时,占空比d将小于0.5。虽然储能滤波电感会被切断,储能滤波电容的充电时间会缩短,放电时间会增加,但是输出电流比较小,储能滤波电容的充放电电流也很小,所以电容两端产生的电压纹波不会增加,反而会减小;当输出负载较重时,控制开关的占空比d将大于0.5。此时,流经储能滤波电感的电流为连续电流。随着输出电流的增加,储能滤波电容器的充电时间增加,放电时间缩短。因此,电容两端产生的电压纹波不会增加太多。
因此,如果对正向开关电源电路中的储能滤波器电感和电容进行充电,并控制开关占空比,输出电压纹波会非常小。二次反电动势能量吸收反馈线圈的N3绕组与正向开关电源干式变压器的N1绕组的匝数比n一般为1: 1,即N3/N1=1。如果n大于1,反馈线圈N3绕组和整流二极管D3的限制保护将增强,但是流经反馈线圈N3绕组和整流二极管D3的电流也将增加,从而增加损耗。如果n小于1,反馈线圈N3的绕组和整流二极管D3之间的限制保护将被削弱,尖峰脉冲将容易击穿功率开关管。
正向开关电源干式变压器二次反电动势能量吸收反馈线圈N3绕组匝数的计算方法与限制齐纳二极管非常相似,但绕组匝数正好与齐纳二极管击穿电压相反,击穿电压越高,限制保护越弱。
顺带一提,干式变压器线圈漆包线的电流密度一般为每平方毫米2~3安培。当开关电源工作频率较高时,较好使电流密度变小,或者用多股代替单股,以避免导体中电流的趋肤效应,增加损耗使导体发热。另外,缠绕干式变压器用的漆包线大多不是纯铜线,所以电阻率比较大。综合考虑这些因素,电流密度不可能更高。
资料来源:DoNews