關(guān)于高頻開關(guān)電源變壓器的優(yōu)化問題

高頻開關(guān)變壓器原理

高頻變壓器是作為開關(guān)電源最主要的組成局部。開關(guān)電源一般采用半橋式功率轉(zhuǎn)換電路，工作時兩個開關(guān)三極管輪流導(dǎo)通來產(chǎn)生100kHz 高頻脈沖波，然后通過高頻變壓器進(jìn)行降壓，輸出低電壓的交流電，高頻變壓器各個繞組線圈的匝數(shù)比例則決定了輸出電壓的多少。典型的半橋式變壓電路中最為顯眼的三只高頻變壓器：主變壓器、驅(qū)動變壓器和輔助變壓器（待機(jī)變壓器）每種變壓器在國家規(guī)定中都有各自的衡量規(guī)范，比如主變壓器，只要是200W 以上的電源，其磁芯直徑（高度）就不得小于35mm 而輔助變壓器，電源功率不超過300W 時其磁芯直徑達(dá)到16mm 。

高頻變壓器作用

1、變壓器的最最重要的作用的傳遞能量，當(dāng)然還有隔離和變比之類的作用。

就拿傳遞能量來說，舉個列子，一只老鼠和一只大象搬運(yùn)東西，大象雖然運(yùn)得多，但是速度慢，而老鼠最然運(yùn)得少，但是速度快，所以同樣多的東西，只要速度夠快，體積小點同樣可以完成。這就是變壓器高頻化可以減小變壓器體積的原因。（這個例子是我們的電源老師講變壓器時講給我們的）。

2、因為高頻化，就是開關(guān)頻率高，這樣就可以使開關(guān)電源的輸出紋波小。這也舉個例子：用一個多邊形去逼近一個圓，它的邊數(shù)越多，越能夠逼近一個圓，所以開關(guān)頻率越高，輸出波形就越平滑。

3、　高頻變壓器的體積??；因為高頻，所以能夠用在開關(guān)頻率較高的電路中，減小輸出電壓紋波。當(dāng)然首先是伴隨著電力電子器件的開關(guān)頻率的提高，才有可能出現(xiàn)的變壓器的高頻化，否則無從談起。

高頻變壓器優(yōu)化

SMPS關(guān)電源，由于其體積小、效率高，因而在電子領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。并且科研人員也不斷的對其功率密度進(jìn)行保度研究，通過不斷提升變化頻率提升其T.作效率。而變壓器在高頻狀態(tài)下，理論1其體積應(yīng)當(dāng)小于201Hz至150kHz這--范圍，但是這需要以同等工作做通密度以及高頻狀態(tài)F磁性材料磁芯損耗才可以同低頻相比，但是-∪θ頻率 超過2001Hz，目前的材料條件下，工作磁通密度便會降低，即若保證感芯損耗在可承受范圍內(nèi)就需要頻率在千分之幾特或者百分之幾特。所以，功率損耗是限制高頻變壓器優(yōu)化方案效果的主要因索。換言之，！傳輸功率特定的條件F，應(yīng)當(dāng)盡可能的降低繞組參數(shù)以及磁芯參數(shù)，從而保證變壓器在運(yùn)行過程中其溫升范圍符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。文單便針對開關(guān)電源變樂器的結(jié)構(gòu)以及設(shè)計方案進(jìn)行了分析，并提出了一一種有效的優(yōu)化設(shè)計方案。

通過上述兩個公式針對銅線繞組陽抗進(jìn)行計算，從而確定實際T.作頻率中準(zhǔn)確的阻抗數(shù)值，但是該種計算方式只能由計算機(jī)完成，因為其計算過程十分復(fù)雜。

通過|：述分析，針對高頻變壓器的優(yōu)化設(shè)計，并非是一蹴而就的T.作，在實際的操作中不可能一一次完成，這是由于變樂器運(yùn)行以及結(jié)構(gòu)中各類參數(shù)之間具有相互制約的作用，所以，必須將T.作磁通密度以及繞組線徑、繞組所數(shù)以及并繞數(shù)目等在計算機(jī)軟件中進(jìn)行多次的嘗試，從而求得可以滿足設(shè)計最佳狀態(tài)的數(shù)值，完成設(shè)計優(yōu)化。在所有的條件中，最為有利的便是磁芯種類以及參數(shù)都是特定的，例如磁芯物理尺對大多都是特定的，懶芯材料特性也是有限的。但是從另一-個角度進(jìn)行分析，這些條件也會限制對變樂器的優(yōu)化，降低了優(yōu)化的設(shè)計空間。