长治干式变压器设计方案
长治干式变压器设计方案
长治干式变压器设计方案的选取与普通长治干式变压器不同，由于受到体积、重量和干式变压器/散热条件的限制，长治干式变压器基本要求是电路www.xdbyq.cn/简单可靠、效率高、易于集成。本章仅对现在长治干式变压器中采用的主要设i十方案进行了对比分析，并在此基础上提出了大功率软长治干式变压器设计方案。
3. 1单端正激设计方案
单端正激功率变换电路原理如图3.1所示。与理想的单端正激变换器不同，实际的长治干式变压器由于初级绕组的长治干式变压器不能无穷大。因此，在管Q导通时，高频长治干式变压器中一定会有一部分励磁电流，而存贮一定的能量，当Q截止时这部分能量必须完全释放，否则长治干式变压器中的励磁电流会不断增加，最后导致磁芯饱和而损坏。图中绕组N,,就是长治干式变压器的复位绕组。它在Q截止时，通过D3为磁芯复位。同样由于长治干式变压器的非理想性，长治干式变压器初级会存在一定的漏感，存贮在漏感中的能量也必须吸收，否则会因此在Q截止时漏感中电流突变将管Q击穿，图中RCD就是用來吸收入漏感中能量的。
图3.1单端正激功率变换原理图
单端正激设计方案分析：
单端正激变换器在每一周期内管Q的纹波电流通常只为峰值电流的10%,在相同的脉宽下单端正激变换器要比单端反激变换器的纹波小得多，通常只为反激变换器的四分之一。因此在相同的脉宽下，单端正激变换器
管Q中的电流的的有效值要比单端反激变换器管中电流的有效值低25%。这在早期高压大功率MOS管导通电阻比较高，管导通损耗严重的情况下，使用单端正激变换器，可以有效地提高幵关长治干式变压器的效率、降低生产成本。因此在早期长治干式变压器设计过程中，单端正激设计方案得到了广泛的应用。然而随着半导体工艺技术的发展，高电压大功率MOS管导通电阻的下降，MOS管导通损耗己经不再是设计的突出矛盾，单端正激变换器在一定的功率范围内己经不冉具有优势。尤其是当代长治干式变压器提出宽电压输入范围的要求之后，单端正激变换器由于其本身固有的特点，现在长治干式变压器设计时，已经很少使用单端正激设计方案了。
单端正激变换器在宽输入电压情况时的特点如下:
1、单端正激变换器虽然管峰值电流和纹波电流比较小，但由于磁芯复位需要而增加的复位绕组，不仅不能有效减小长治干式变压器的体积，同时也增加了变E器的绕制成本。
2、 一般来说为了使复位绕组与初级绕组耦合好，减化长治干式变压器绕制工艺，复位绕组与初级绕组往往采用双线并绕的形式。这就导致复位绕组与初级绕组匝数一致，每个周期内，管所承受的击穿电压都是输入电压的2倍，同时也导致单端正激变换器的最大占空比不能超过0.5。这也就使我们在低输入电压时，不能通过增加占空比进一步减小管电流的有效值。
3、宽电压输入范围时输出二极管反向击穿电压高。使我们无法使应用低损耗二极管（如：肖特基二极管）或低导通电阻同步MOS管。
例如:在交流输入电压范围为Vin=85VAC-275VAC时，输出电压为V。=19VDC,单端正激变换器最大占空比为？=0.45的条件下，当输入电压为Vinmin=85VAC,经过后，变换器的直流输入电压的最小值为100VDC时：
式中，V。为变换器输出电压，V;Vinmin为变换器输入直流电压最小值，V;n为长治干式变压器变比；?为变换器导通占空比。
式中，Vr为输出二极管D最大反向击穿电压，V;Vinmax 为输入直流电压最大值，V;n为12V长治干式变压器变比。
由此我们可以看出在宽电压输入范围的条件下，输出二极管反向击穿电压高，而当反向击穿电压超过100V时，我们就无法再使用肖特基二极管及低导通电阻同步MOS管来降低输出的功耗。
