通量耦合變壓器代表了變壓器的高技術水平
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,合理的外型設計,安裝施工極其方便,線路板優(yōu)化設計,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,都可以達到增大漏感的目的。
通量耦合變壓器在開關電源中變壓器的作用是高效迅速地從電源輸入端向負載傳遞能量,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撲結構不同,變壓器的設計方法也不同。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,在開關管導通期間只存儲能量,在截止期間才向負載傳遞能量。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,當開關管關閉時,變壓器的開關管一側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,若超過開關管的承受能力,將導致開關管損壞。
因此通量耦合變壓器需要設計緩沖電路,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,應當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。