正激功率变换器的磁集成.pdf

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1、第45卷第1期电力电子技术Vo1．45．No．12011年1月PowerElectronicsJanuary2011正激功率变换器的磁集成刘国湖，陈为，卢增艺(福州大学，福建福州350108)摘要：正激功率变换器广泛应用于中小功率电源变换场合。磁集成技术有助于降低磁元件绕组电流纹波及器件开关损耗．提高电源效率。通过对磁芯内部磁通有效合成，可减小交流磁通和直流偏磁，降低磁元件体积和重量。这里比较了正激功率变换器中分立磁件、解耦集成磁件和耦合集成磁件，分析各自输出纹波电流与磁路磁阻的关系．建立了100W原理样机，得出

2、解耦与耦合集成磁件优缺点，为磁集成技术的推广应用提供了参考。关键词：正激变换器；分立磁件；解耦集成；耦合集成中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000一l00x(2011)01-0021-02MagneticIntegrationinForwardPowerConverterUUGuo—hu，CHENWei，LUZeng—yi(FuzhouUniversity，Fuzhou350108，China)Abstract：Forward—typepowereonve~eriswidelyusedinsmall

3、andmedium—sizedpowersupplies．Magneticintegra—tiontechnologyhelpstoreducethecurrentripplethroughwindings，reducetheswitchinglossesofcomponentsandimprovethepowereficiency．TheinternalmagneticfluxescanbeefectivelyconfiguredtolessenACfluxesandDCbias，reducetheweight

4、andvolumeofthepowersupplies．Thediferentmagnet·icschemesinforwardconvertersarecomparedindetail，includingdiscretemagnetics，integratedmagneticswithandwithoutcouplingeffect．Therelation—shipsbetweenoutputripplecurrentandthemagneticreluctanceareanalyzed．A100Wprotot

5、ypeisbuiltforexpefi-mentalverification，theadvantagesanddisadvantagesofdecouplingandcouplingintegratedmagneticcomponentsareachieved，whichhelptoprovideavaluablereferencefortheapplicationsofmagneticintegrationtechnology．Keywords：forwardconverter；discretemagnetic

6、s；decouplingintegration；couplingintegrationFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50877010)；ScienceFoundationofFuiianProvince，China(No．2009J01242)l引言组复位的正激变换器工作模式可分为3个阶段。图2示出分立磁件正激变换器的工作波形。磁集成技术是将变换器中两个或多个分立磁变压器电感件，如电感、变压器等，在结

7、构和功能上集成设计VD在同一磁芯上，构成集成磁件_1．。磁集成技术具有—VrD●中￡]#一’．-NJ!以下优点]：①减少开关电源中磁器件的数量和Np：体积；②降低磁性元件各个绕组的电流纹波；③降VsfTVDljILc低磁性元件磁芯磁通的纹波或直流偏磁；④改善I。上开关电源的其他性能。如提高开关电源的瞬态响图1采用分立磁件的正激变换器电路应速度和效率等。这里从磁集成技术角度对正激rigs功率变换器进行研究。Z／ds“P2分立磁件正激功率变换器的磁通分析图1示出采用分立磁件的正激功率变换器，D2D，变压器和滤波电感均

8、采用UI型铁芯表示。辅助绕分立磁件正激变换器工作波形阶段1[O～D7]当VS导通时，输入电压基金项目：国家自然科学基金(50877010)；福建省自然科加在变压器初级绕组ⅣD两端，功率经过次级绕组学基金(2009J01242)定稿日期：2010—06—25Ⅳs、整流二极管VD和滤波电感输出到负载。作者简介：刘国湖(1986一)，男，福建泉州人，硕士，研究方此时，变压器和滤