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高频开关电源主要磁性元件的设计

浏览量:3753 时间:2024-06-15 18:23:32 作者:采采

在电力直流系统中,由于普遍采用高频模块,对于高频模块的设计是功率越来越大,而体积却是越来越小,这就对其设计提出了一个关键的问题,那就是如何解决磁性元件的损耗及发热问题。

各类磁性元件的要求与材料选择

高频开关电源中大量使用各种各样的磁性元件,如输入/输出共模电感、功率变压器、饱和电感以及各种差模电感。不同的磁性元件对磁性材料的要求各不相同,如差模电感希望μ值适中但线性度好,不易饱和;共模电感则希望μ值要高,频带宽;功率变压器则希望μ值要适中,温度稳定好,剩磁小,损耗低等。在非晶材料出现以前,共模电感主要采用高μ值(6K-10K)Mn-Zn合金,差模电感多采用铁粉芯或开气隙铁氧体材料,变压器则采用铁氧体材料等。

主变压器的设计

对于高频开关电源的主要发热元件,主变压器的设计尤其重要,其尺寸的大小和材料的选择更是重要。主变压器的磁芯必须具备低损耗、高的饱和磁感应强度且温度系数小、宽工作温度范围、μ值随B值变化小、与所选用功率器件开关速度相应的频响。

磁芯的选择

在高频开关电源中,磁芯的选择起着关键的作用。选择合适的磁芯可以有效解决发热和损耗的问题,提高电源的效率和稳定性。铁基非晶材料在开关电源设计中表现出许多优点,如低损耗、温度稳定性好、体积轻小等。

输出电感的设计

对输出滤波电感的磁芯主要要求有温度系数小、线性度好、损耗低等。选用合

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