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令V= L dj/dt,Vin,min = (LpIppf)/(σmax)

其中,Vin = 輸入電壓, V

Lp = 初級(jí)線圈電感, mH

Ipp = 峰值電流, A

σmax = 最大占空比, μs

f = 開關(guān)頻率, kHz

對(duì)間斷模式而言,

電源輸出 = 1/2*Lp*Ipp*f

Ipp = (2Pout)/(Vin,min* σmax)

如上所述,回掃變壓器的調(diào)節(jié)是通過PWM完成的。如果變壓器Vin電壓從Vin,min增大到Vin,max,那么

σmin = (σmax) / ((1- σmax)C + σmax)

這里C = Vin,max / Vin,min

由于Ipp是已知的,

Lp = (Vin,min* σmax) / (Ipp*f)

盡管設(shè)計(jì)者需要依靠選擇鐵心材料的經(jīng)驗(yàn),這僅會(huì)提供近似結(jié)果。下列公式可提高估計(jì)結(jié)果。

Ac*Ae = (((6.33*4)*Lp*Ipp*D)*10~8) / Bmax.

這里Ac = 線圈面積 cm

Ae = 鐵心有效面積, cm

Bmax = Bsat/2, Gauss. 可向鐵心制造商咨詢有關(guān)材料、損耗-頻率等信息。

D = 導(dǎo)線直徑, 英寸

由于回掃變壓器采用單端配置,僅使用一半通量配置,所以必須為回掃變壓器計(jì)算空氣間隙。這樣會(huì)導(dǎo)致鐵心飽和。

Gap (cm) = lg = ((0.4*Π*Lp*Ipp)*108) / (Ae*Bmax)

當(dāng)空氣間隙長度確定后,主級(jí)和次級(jí)線圈的圈數(shù)也可以確定。

Npri = (Bmax*lg) / (.4*Π*Ipp)

Nsec = (Np(Vp + Vd) (1-σmax)) / (Vin,min* σmax)

下面的示例是介紹如何設(shè)計(jì)間斷模式的回掃變壓器�，F(xiàn)代設(shè)計(jì)利用PFC (功率因子校正),在整流后立即定位。通常采用提升拓樸用于動(dòng)態(tài)特性和輸入電壓范圍。本示例不涉及PFC。

設(shè)計(jì)參數(shù)

VinPUt = 85至132 VAC

VouTPUt = 5VDC @ 10A = 50瓦

頻率 = 100kHz

假設(shè)σmax = .45

回掃調(diào)節(jié)器在間斷或連續(xù)模式下都可運(yùn)行。工作在間斷模式時(shí)(見圖2),當(dāng)FET開啟或關(guān)閉,鐵心材料內(nèi)存儲(chǔ)的能量會(huì)在回掃期間完全耗盡。工作在連續(xù)模式時(shí),(參見圖3)FET會(huì)在鐵心材料耗盡回掃能量之前開啟�；貟咦儔浩鞯木唧w工作模式與負(fù)載和輸入電壓相關(guān)。

設(shè)計(jì)者需要考慮到低壓下的最大負(fù)載,其中包括回掃工作范圍的所有條件,這是因?yàn)樽儔浩鲿?huì)在不同周期之間關(guān)閉(間斷模式),并等待負(fù)載滿足功率傳遞的容量。這是回掃最主要的特點(diǎn),輸入電壓和負(fù)載的調(diào)節(jié)范圍大。