我滴个乖乖,这铁氧体材料,优势那可老鼻子了,好多开关电源都用它,到底咋用咋设计的?咱好好聊一下!
铁氧体材料魅力
铁氧体材料那真的是妙不可言!它电阻率老高了,高频损耗可小了,各种材料和磁芯规格嗷嗷多磁通变压器,能满足各类要求。而且价格比起其它材料可实惠多了,在开关电源里那是应用贼广泛。就比如这个开关电源变压器和传输高功率器件用的MnZn功率铁氧体材料PC40,性能老好了,初始磁导率2300±25%,饱和磁通密度在不同温度下数据都挺好看,居里温度有215℃
磁通量计算关键
对于电源来说磁通变压器,有效电感量要是减小了,那电源输出纹波就得增加,开关管的峰值电流也会蹭蹭往上涨所以咱得先算变压器铁心磁饱和的磁通量最大值B(max)。反激变压器工作在第一象限,最高磁密得留有余地,所以选了B=0.3T,反激变压器还有个系数K=0.0085,这可是很有用的经验值
EPC磁芯的特质
EPC磁芯是专门给平面变压器设计的好家伙!它的中柱老长了,漏感还小得很。咱电路里感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通变化率是成正比的。咱要是想达到一定的磁饱和密度,就得增加匝数才行,因为有这关系在那摆着
绕组线径定法
当变压器确定好了之后,它的Bobbin(骨架)也就跟着定下来了。根据Bobbin(骨架)的槽宽,就能确定变压器的线径和线数,还能算出电流密度,不过这电流密度一般就以6A/mm2当参考,最终还是得看温升记录才准。还要计算原边和副边绕组导线允许的最大直径
自供电绕组细节
自供电绕组线径其实要求不是太严格,因为它电流特别小,就5mA。但是为了能和次级更好的耦合,保证机械强度,就采用裸线径0.35mm的漆包线来绕,让它刚好能绕一层,这样能减小和次级之间的漏感,短路的时候还能让自供电电压降下来
电阻比与损耗计算
原边和副边的交流电阻与直流电阻比都得计算。原边采用包绕法,原边绕组层数按两层考虑,按算出来的Q值还能查到相关数据。副边绕组层数是一层,也能依据所得Q值查到数据。Pcv作为磁芯功率损耗,根据峰值磁通密度摆幅、工作频率60KHz和工作温度100℃在厂家手册上一查,损耗大概30mw/cm3。
总结来说通过上面一通计算,环境温度85℃的时候,变压器最高温度大概在96℃左右,正好符合磁芯最佳工作温度。而且采用包绕法让漏感很小,在不同频率下数据都不错,低于3%,效果杠杠的!大家说说,这铁氧体材料在变压器里应用是不是特别牛?觉得有意思就点个赞、分享分享!