1、反激式变压器绝缘设计,薛伟杰,反激式变压器特点,反激式电源变换器设计的关键因素之一 是变压器的设计。在此我们所说的变压器不是真正意义上的变压器,而更多的是一个能量存储装置。在变压器初级导通期间能量存储在磁芯的气隙中,关断期间存储的能量被传送给输出。初次级的电流不是同时流动的。因此它更多的被认为是一个带有次级绕组的电感。,变压器设计的标准,在开始变压器设计之前,根据电源的规范必须定义一些参数如下: 1最小工作频率min 2预计电源效率0.850.9(高压输出 ),0.750.85(低压输出) 3最小直流总线电压Vmin如110V时最小输入电压85Vac,可有10V抖动) 4最大占空比Dm(建议最
2、大值为0.5) 5)串联谐振电容值Cres建议取值范围为100pf1.5nf,,与绝缘有关的变压器设计知识,气隙的厚度。气隙仅在磁芯的中间部分研磨,这样有助于防止磁芯边沿磁通泄漏对周围元件产生EMI噪声随着参数的计算和确定我们现在需要计算合适的导线规格。首先需要根据实际骨架宽度(BW)计算可用骨架宽度(BWA), 初级绕组(L)层数,余留宽度(M)。初级可绕1,2层或3层但要尽量减少层数以降低初级绕组电容(也可用胶带绝缘初级能有效的降低绕组电容和漏电感。余留尺寸取决于由系统输入电压和安全处理决定的所需绝缘程度。,与绝缘有关的变压器设计知识,次级绕组绝缘增大3倍就无需余留空间,这一方法通常应用于
3、主要考虑变压器尺寸的场所,此发能减小变压器尺寸,但通常引起成本增加。 对于反激变压器的结构有两种主要的设计方法,它们是: 1边沿空隙法(Margin Wound)方法是在骨架边沿留有空余以提供所需的漏电和安全要求。 23层绝缘法(Triple Insulated)次级绕组的导线被做成3层绝缘 以便任意两层结合都满足电气强度要求。,绝缘与变压器设计的知识关系,对于ITE,在美国包含于UL1950中,在欧洲包含于EN60950(IEC950)。56mm的漏电距离通常就足够了,因此在边沿的应用中初、次级间通常留有2.53mm的空间。边沿空隙法结构是最常用的类型。边沿空隙法结构由于材料成本低具有很高的
4、性价比。3倍绝缘法结构变压器体积可以做的很小,因为绕组可以利用骨架的全部宽度,边沿不需要留空隙,但是材料成本和绕组成本比较高。,两种方法的对比,绝缘的相关知识,绝缘胶带 聚酯和聚酯薄膜是用作绝缘胶带最常用的形式,它能定做成所需的基本绝缘宽度或初、次级全绝缘宽度(例如3M1296或1P801)。边沿胶带通常较厚少数几层就能达到要求,它通常是聚酯胶带如3M44或1H860。 3层绝缘导线 在3层绝缘结构中次级绕组导线使用3层绝缘导线,和励磁导线相似主导线是单芯,但是它有不同3个绝缘层,即使三层中任意两层接触都满足绝缘要求。护套 边沿空隙结构变压器绕组的首、尾端需要护套。护套必须经相关安全机构认证至少有0.41mm壁厚以满足绝缘要求,由于热阻要求通常使用热缩管,要确保在焊接温度时不被熔化。,