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開關(guān)電源高頻磁性元件設(shè)計中8種常見的錯誤概念

時間:2019-02-14 14:16:12來源:網(wǎng)絡(luò) 作者:電子愛好者點擊:次

1、引言開關(guān)電源中高頻磁性元件的設(shè)計對于電路的正常工作和各項性能指標(biāo)的實現(xiàn)非常關(guān)鍵。加之高頻磁性元件設(shè)計包括很多細(xì)節(jié)知識點，而這些細(xì)節(jié)內(nèi)容很難被一本或幾本所謂的&

我們可以設(shè)想一下開關(guān)電源中散熱措施的兩種極限情況。當(dāng)散熱分別采用液浸和真空時，繞線中相應(yīng)的電流密度會相差較大。

在開關(guān)電源的實際研制中，我們并不關(guān)心電流密度是多大，而關(guān)心的只是線包有多熱？溫升是否可以接受？

這種錯誤概念，是設(shè)計人員為了避免繁瑣的反復(fù)試算，而人為所加的限制，來簡化變量數(shù)，從而簡化計算過程，但這一簡化并未說明應(yīng)用條件。

6)、原邊繞組損耗=副邊繞組損耗”——優(yōu)化的變壓器設(shè)計

很多電源設(shè)計者認(rèn)為優(yōu)化的變壓器設(shè)計對應(yīng)著變壓器的原邊繞組損耗與副邊繞組損耗相等。甚至在很多磁性元件的設(shè)計書中也把此作為一個優(yōu)化設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。其實這并非什么優(yōu)化設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。在某些情況下變壓器的鐵損和銅損可能相近。但如果原邊繞組損耗與副邊繞組損耗相差較大也沒有多大關(guān)系。必須再次強調(diào)的是，對于高頻磁性元件設(shè)計我們所關(guān)心的是在所使用的散熱方式下，繞組有多熱？原邊繞組損耗=副邊繞組損耗只是工頻變壓器設(shè)計的一種經(jīng)驗規(guī)則。

7)、繞組直徑小于穿透深度——高頻損耗就會很小

繞組直徑小于穿透深度并不能代表就沒有很大的高頻損耗。如果變壓器繞組中有很多層，即使繞線采用線徑比穿透深度細(xì)得多的漆包線，也可能會因為有很強的鄰近效應(yīng)而產(chǎn)生很大的高頻損耗。因此在考慮繞組損耗時，不能僅僅從漆包線的粗細(xì)來判斷損耗大小，要綜合考慮整個繞組結(jié)構(gòu)的安排，包括繞組繞制方式、繞組層數(shù)、繞線粗細(xì)等。

8)、正激式電路中變壓器的開路諧振頻率必須比開關(guān)頻率高得多

很多電源設(shè)計人員在設(shè)計和檢測變壓器時認(rèn)為變壓器的開路諧振頻率必須比變換器的開關(guān)頻率高得多。其實不然，變壓器的開路諧振頻率與開關(guān)頻率的大小并無關(guān)系。我們可以設(shè)想一下極限情況：對于理想磁芯，其電感量無窮大，但也會有一個相對很小的匝間電容，其諧振頻率近似為零，比開關(guān)頻率小得多。

真正與電路有關(guān)系的是變壓器的短路諧振頻率。一般情況下，變壓器的短路諧振頻率都應(yīng)當(dāng)在開關(guān)頻率的兩個數(shù)量級以上。

3、結(jié)語

為了使電源設(shè)計者在電源設(shè)計過程中，少犯同樣的錯誤，就我們在開關(guān)電源的研發(fā)中遇到的一些與高頻磁性元件設(shè)計相關(guān)的概念性問題進行了總結(jié)，希望能起到拋磚引玉的作用。

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