開(kāi)關(guān)電源中主要的發(fā)熱元器件為半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)管、功率二極管、高頻變壓器、濾波電感等。不同器件有不同的控制發(fā)熱量的方法。功率管是高頻開(kāi)關(guān)電源中發(fā)熱量較大的器件之一,減小它的發(fā)熱量,不僅可以提高功率管的可靠性,而且可以提高開(kāi)關(guān)電源的可靠性,提高平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)。 開(kāi)關(guān)管的發(fā)熱量是由損耗引起的,開(kāi)關(guān)管的損耗由開(kāi)關(guān)過(guò)程損耗和通態(tài)損耗兩部分組成,減小通態(tài)損耗可以通過(guò)選用低通態(tài)電阻的開(kāi)關(guān)管來(lái)減小通態(tài)損耗;開(kāi)關(guān)過(guò)程損耗是由于柵電荷大小及開(kāi)關(guān)時(shí)間引起的,減小開(kāi)關(guān)過(guò)程損耗可以選擇開(kāi)關(guān)速度更快、恢復(fù)時(shí)間更短的器件來(lái)減少。
但更為重要的是通過(guò)設(shè)計(jì)更優(yōu)的控制方式和緩沖技術(shù)來(lái)減小損耗,如采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù),可以大大減小這種損耗。減小功率二極管的發(fā)熱量,對(duì)交流整流及緩沖二極管,一般情況下不會(huì)有更好的控制技術(shù)來(lái)減小損耗,可以通過(guò)選擇高質(zhì)量的二極管來(lái)減小損耗。
對(duì)于變壓器二次側(cè)的整流可以選擇效率更高的同步整流技術(shù)來(lái)減小損耗。對(duì)于高頻磁性材料引起的損耗,要盡量避免趨膚效應(yīng),對(duì)于趨膚效應(yīng)造成的影響,可采用多股細(xì)漆包線并繞的辦法來(lái)解決。
高頻電源變壓器是工作頻率超過(guò)中頻(10kHz)的電源變壓器,主要用于高頻開(kāi)關(guān)電源中作高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器,也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機(jī)中作高頻逆變電源變壓器的。按工作頻率高低,可分為幾個(gè)檔次:10kHz~50kHz、50kHz~100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。
傳送功率比較大的,工作頻率比較低;傳送功率比較小的,工作頻率比較高。這樣,既有工作頻率的差別,又有送功率的差別,工作頻率不同檔次的電源變壓器設(shè)計(jì)方法不一樣.
高頻電源變壓器的設(shè)計(jì)原則
高頻電源變壓器的設(shè)計(jì)原則,是在具體使用條件下完成具體的功能中追求性能價(jià)格比好。有時(shí)可能偏重性能和效率,有時(shí)可能偏重價(jià)格和成本�,F(xiàn)在,輕、薄、短、小,成為高頻電源的發(fā)展方向,是強(qiáng)調(diào)降低成本。其中成為一大難點(diǎn)的高頻電源變壓器,更需要在這方面下功夫。所以高頻電源變壓器的“設(shè)計(jì)要點(diǎn)”,性能,成本,如果能認(rèn)真考慮一下高頻電源變壓器的設(shè)計(jì)原則,追求更好的性能價(jià)格比,傳送不到10VA的單片開(kāi)關(guān)電源高頻變壓器,應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)出更輕、薄、短、小的方案來(lái)。市場(chǎng)的價(jià)值規(guī)律是無(wú)情的!許多性能好的產(chǎn)品,往往由于價(jià)格不能為市場(chǎng)接受而遭冷落和淘汰。
往往一種新產(chǎn)品后被成本否決。要“節(jié)能又節(jié)錢”. 產(chǎn)品成本,不但包括材料成本,生產(chǎn)成本,還包括研發(fā)成本,設(shè)計(jì)成本。因此,為了節(jié)約時(shí)間,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),對(duì)高頻電源變壓器的鐵損銅損比例、漏感與激磁電感比例、原邊和副邊繞組損耗比例、電流密度提供一些參考數(shù)據(jù),對(duì)窗口填充程度,繞組導(dǎo)線和結(jié)構(gòu)推薦一些方案,不要按步就班地來(lái)回進(jìn)行推算和仿真。
設(shè)計(jì)原則是在具體的使用條件下完成具體的功能中追求性能價(jià)格比好。檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品能否實(shí)應(yīng)住市場(chǎng). 高頻電源變壓器的設(shè)計(jì)要求 以設(shè)計(jì)原則為出發(fā)點(diǎn),可以對(duì)高頻電源變壓器提出4項(xiàng)設(shè)計(jì)要求:使用條件,完成功能,提高效率,降低成本。