通量耦合變壓器代表了變壓器的高技術(shù)水平
通量耦合變壓器加強加厚一體化壓鑄鋅合金外殼,實際屏蔽系數(shù)≥110dB防腐鍍錫處理,合理的外型設(shè)計,安裝施工極其方便,線路板優(yōu)化設(shè)計,優(yōu)良的雙向電特性,貼片元件回流焊接,電性能穩(wěn)定可靠。
通量耦合變壓器和耦合電感都是開關(guān)電源中很重要的元件。從外形上看,它們極其相似,都是在一個磁心上有一些繞組,但是它們在工作原理、在開關(guān)電源中所起的作用等方面有很大不同。通量耦合變壓器主要用來進行能量傳遞,主要用來儲能,可以變壓、變流、DC隔離,在反激變換器中變壓器也起儲能的作用,由一個變壓器還能獲得多路輸出。
通量耦合變壓器用一個磁心代替兩個或多個磁心,從而能夠減小變換器的體積,提高多輸出變換器的穩(wěn)定性,減小紋波電流,增加漏感,可以在耦合電感的原邊或副邊串聯(lián)一附加小電感,也可以通過改變通量耦合變壓器的繞制方法,使繞組之間較為分散,都可以達(dá)到增大漏感的目的。
通量耦合變壓器在開關(guān)電源中變壓器的作用是高效迅速地從電源輸入端向負(fù)載傳遞能量,通過改變原副邊匝數(shù)比、改變副邊繞組數(shù),能夠調(diào)節(jié)輸出電壓大小及獲得多組輸出。通量耦合變壓器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同,變壓器的設(shè)計方法也不同。反激式變換器(如圖8)因為電路簡單、使用元件少、成本低等優(yōu)點在0~150瓦小功率電源變換器中較常使用。正激變換器主要在50~500瓦,半橋變換器在100~1000瓦,全橋變換器通常在大于500瓦功率范圍內(nèi)使用。
通量耦合變壓器單端反激式與全橋、半橋的區(qū)別在于它的變壓器磁心只工作在磁滯回線的第一象限,在開關(guān)管導(dǎo)通期間只存儲能量,在截止期間才向負(fù)載傳遞能量。既起變壓器的作用,又起儲能電感的作用,在鐵氧體磁心中,一般要加進氣隙,使其能承受較大的勵磁安匝數(shù),防止磁芯出現(xiàn)飽和,并能通過調(diào)節(jié)氣隙來得到所需的電感量。
通量耦合變壓器原副邊的漏電感是開關(guān)電源變壓器的一個實際問題。在單端變換器,例如反激和正激變換器中,當(dāng)開關(guān)管關(guān)閉時,變壓器的開關(guān)管一側(cè)將承受兩倍直流輸入電壓。通量耦合變壓器將增大反激電壓的尖峰波,如果漏電感很大,尖峰的幅度也將很大,若超過開關(guān)管的承受能力,將導(dǎo)致開關(guān)管損壞。
因此通量耦合變壓器需要設(shè)計緩沖電路,來存儲并消耗尖峰波的能量。但這樣會降低變換器的效率并增大溫升。解決這個問題的較好辦法是盡量減少變壓器的漏感。原副邊繞組耦合較差是造成漏感較大的主要原因。為了增大通量耦合變壓器耦合,應(yīng)當(dāng)選用具有較大繞線窗口的磁心,這樣繞組的層數(shù)較少,就可以增加耦合,減小漏感。
同時較大的窗口還有利用降低溫升,選好磁心、定好匝數(shù)后,采用分層繞法。即先繞一半匝數(shù)的原邊線圈,再繞全部匝數(shù)的副邊線圈,最后再繞剩余的一半原邊線圈,三部分之間用絕緣膠帶隔離。通量耦合變壓器采用這種繞線方法就可以減少很大一部分漏感。