高頻變壓器之如何設(shè)計出高效率的高頻變壓器

高頻變壓器是開關(guān)電源中進(jìn)行能量儲存與傳輸?shù)?，一個高效率高頻變壓器應(yīng)具備直流損耗和交流損耗低、漏感小、繞組本身的分布電容及各繞組的耦合電容要小等條件。

高頻變壓器的直流損耗是由線圈的銅損耗造成的。為提高效率，應(yīng)盡量選擇較粗的導(dǎo)線，并取電流密度J=4～10A/mm2。

高頻變壓器的交流損耗是由高頻電流的趨膚效應(yīng)以及磁芯的損耗引起的。高頻電流通過導(dǎo)線時總是趨向于從表面流過，這會使導(dǎo)線的有效流通面積減小，并使導(dǎo)線的交流等效阻抗遠(yuǎn)高于銅電阻。高頻電流對導(dǎo)體的穿透能力與開關(guān)頻率的平方根成反比，為減小交流銅阻抗，導(dǎo)線半徑不得超過高頻電流可達(dá)深度的2倍?？晒┻x用的導(dǎo)線線徑與開關(guān)頻率的關(guān)系曲線如圖1 。舉例說明，當(dāng)f=100kHz時，導(dǎo)線直徑理論上可取φ0.4mm。但 減小趨膚效應(yīng)，更細(xì)的導(dǎo)線多股并繞，而不用一根粗導(dǎo)線繞制。

在設(shè)計高頻變壓器時 把漏感減至zui小。漏感愈大，產(chǎn)生的尖峰電壓幅度愈高，漏極鉗位電路的損耗就愈大，這必然 電源效率降低。 一個符合絕緣及安全性標(biāo)準(zhǔn)的高頻變壓器，其漏感量應(yīng)為次級開路時初級電感量的1%～3%。

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