3.3V10A通信开关电源的设计毕业论文(6)(6)

NPd??Vi n (3-1) dt

??(?)?VinVtVton?in?onT?in?D?T (3-2) NPNPTNP

由Vin?Lp

ip??KT?tVVindt?itn (3-3) LpLpdipdt得变压器原边磁化电流：

KT

式中LP是原边绕组的励磁电感。副边绕组Ns上的电压为：

uNS?NSVI N (3-4) NP

此时整流二极管D01和D02导通，续流二极管D03和D04截止，流过滤波电感L的电流增加：

NSdiVin?VO?LL (3-5) Nmdt

变压器原边绕组电流：

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iNP?NPiL?i m (3-6) NS

Q关断，变压器原边绕组和副边绕组中都没有电流流过，此时变压器通过复位绕组进行磁复位，励磁电流im从复位绕组Nm经过二极管D2回馈到输入电源中去。此时整流管D01和D02关断，流过电感L电流通过续流二极管D03和D04续流，复位绕组电压：

uNm??Vi n (3-7)

变压器原边绕组和副边绕组的电压分别为：

uNP??NPVi n (3-8) Nm

uNS??NSVi n (3-9) Nm

此时整流管关断，流过电感L电流通过续流二极管D03和D04续流，在此开关状态中，加在Q上的电压为：

VQ?Vin?NPNVin?Vin(1?P ) (3-10) NmNm 15

电源Vin反向加在复位绕组Nm 上，故铁芯被去磁，铁芯的磁通φ减小：

Nm?d???Vi n (3-11) dt

铁芯磁通φ的减小量：

??(?)?Vin?Tr?ton? (3-12) Nm

式中Tr?ton是去磁时间。

励磁电流im从原边绕组中转移到复位绕组中，并开始线性减小：

iNm?im?NPNm?Vin?NPVint?t?t?on?? (3-13) ?onNmLm?Lm?

在T时iNp刻, iNp?im?0，变压器完成磁复位。

Q关断状态中，所有绕组均没有电流，它们的电压为零。滤波电感电流经续流二极管续流。在此时Q上的电压为：

VQ?Vi n (3-14)

由于在正激变换器中磁通必须复位，得：

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VinVton?in(Tr?ton) (3-15) NPNm

整理得：

tNPon?N(Tr?ton) m如果W1>W3，则去磁时间小于开通时间： ton?T?rt o

即开关管的工作占空比： D?tonT?0.5 如果NP?Nm ，则去磁时间大于开通时间： ton?T?rt o

即开关管的工作占空比： D?tonT?0.5

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(3-16) (3-17) (3-18) (3-19) (3-20)

NP?Nm，Q管电压大于2倍输入电压；NP?Nm，Q管电压小于

2倍输入电压。

为了充分提高占空比和减小Q两端电压，必须折衷选择。一般选NP?Nm，这时

Tr?ton?toff, Dmax?ton?0.5 (3-21) T

而Q管电压等于2倍输入电压。

3.2 变压器的设计和参数的计算

3.2.1 变压器的设计 1．变压器磁芯的选择

目前，高频开关电源变压器所用的磁芯材料一般有铁氧体、坡莫合金材料、非晶合金和超微晶材料。这些材料中，坡莫合金价格最高，从降低电源产品的成本方面来考虑不宜采用。非晶合金和超微晶材料的饱和磁感应强度虽然高，但在假定的测试频率和整个磁通密度的测试范围内，它们呈现的铁损最高，因此，受到高功率密度和高效率的制约，它们也不宜采用。虽然铁氧体材料的损耗比坡莫合金大些，饱和磁感应强度也比非晶合金和超微晶材料低，但铁氧体材料价格便宜，可以做成多种几何形状的铁芯。对于大功率、低漏磁变压器设计，用EE型铁氧体铁芯制成的变压器是最符合其要求的，而且EE型铁芯很容易用铁氧体材料制作。[9] 2．工作磁感应强度的确定

工作磁感应强度Bm是开关电源变压器设计中的一个重要指标，

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