,最主要的是要正確確定磁芯的形狀、尺寸、磁芯材料以及線圈的繞制方法等。
(1)降低高頻變壓器的直流損耗
交流損耗是由高頻電流的趨膚效應(yīng)以及磁芯損耗引起的。趨膚效應(yīng)會使導(dǎo)線的有效流通面積減小,并使導(dǎo)線的交流等效阻抗遠高于銅電阻。由于高頻電流對導(dǎo)線的穿透能力與開關(guān)頻率的平方根成反比。為了減小交流銅損耗,其導(dǎo)線半徑不得超過高頻電流可達深度的兩倍。事實上,在根據(jù)開關(guān)頻率確定導(dǎo)線直徑φ后,實際制作時應(yīng)用比φ更細的導(dǎo)線多股并繞而不是用一根粗導(dǎo)線繞制。
(2)減小漏感
因為漏感愈大,產(chǎn)生的尖峰電壓幅度愈高;而初級尖峰電壓幅度愈高,初級鉗位電路的損耗就愈大,從而將導(dǎo)致電源效率降低。所以,在設(shè)計高頻變壓器時,必須把漏感減至最小。對于低損耗的高頻變壓器,其漏感量應(yīng)是開路時初級電感量的減小漏感的措施有減小初級線圈的匝數(shù)、增大線圈的寬度、增加線圈尺寸的高度與寬度之比、減小線圈之間的絕緣層以及增加線圈之間的耦合程度等。
(3)減小線圈的分布電容
在開關(guān)電源的每個通、斷轉(zhuǎn)換期間,線圈分布電容將反復(fù)充、放電,這樣,其上的能量被吸收將使電源效率降低。此外,分布電容與線圈的分布電感也會構(gòu)成LC振蕩回路,并產(chǎn)生振蕩噪聲。對于初級線圈的分布影響,可以采取如下措施來減小線圈的分布電容:一是盡量減小每匝導(dǎo)線的長度;二是將初級線圈的始端接漏極;三是在初級線圈之間加絕緣層。
4 結(jié)束語
本文通過分析單片開關(guān)電源的工作原理和影響其效率的主要因素,提出了提高單片開關(guān)電源效率的主要方法,指出了正確確定初、次級電路元件,正確設(shè)計高頻變壓器并使其具有高質(zhì)量指標是其關(guān)鍵因素。本文的分析及結(jié)論可用于指導(dǎo)高效單片開關(guān)源的設(shè)計。





