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高频电源变压器，是开关电源关键器件，其主要负责干三件事： 1、功率传送 2、电压变换 3、绝缘隔离。 功率传送呢，主要有两种方式。 a、变压器功率传递，加在原绕组上的电压Vin，在磁芯中产生磁通变化，使副绕组感应电压，使输入功率从原边传送到副边。相当于从水库中取水的水车，在功率传送过程中，“水车”磁芯又根据工作象限分 单钭车和双兜车，磁通单向变化和双向变化。 单方向变化模式，磁通密度从最大值Bm变化到剩余磁通密度Br，或者从Br变化到Bm。磁通密度变化值ΔB=Bm-Br。为了提高ΔB，希望Bm大，Br小。 双方向变化工作模式磁通度从+Bm变化到-Bm，或者从-Bm变化到+Bm。磁通密度变化值ΔB=2Bm，为了提高ΔB，希望Bm大，但不要求Br小，不论是单方向变化工作模式还是双方向变化工作模式，变压器功率传送方式都不直接与磁芯磁导率有关。 b、电感器功率传送方式，相当于水罐，储到一定程度才能倒掉， 原绕组输入的电能，使磁芯激磁，变为磁能储存起来，然后通过去磁使副绕组感应电压，变成电能释放给负载。传送功率决定于电感磁芯储能，而储能又决定于原绕组的电感。电感与磁芯磁导率有关，磁导率高，电感量大，储能多，而不直接与磁通密度有关。虽然功率传送方式不同，要求的磁芯参数不一样，但是在高频电源变压器设计中，磁芯的材料和参数的选择仍然是设计的一个主要内容。电压变换通过原边和副边绕组匝数比来完成。不管功率传送是哪一种方式，原边和副边的电压变换比等于原绕组和副绕组匝数比，只要不改变匝数比，就不影响电压变换。但是，绕组匝数与高频电源变压器的漏感有关。漏感大小与原绕组匝数的平方成正比。“对于一符合绝缘及安全标准的高频变压器，其漏感量应为次级开路时初级电感量的1%～5%：“在很多技术单上，标注着漏感=3%的磁化电感或漏感<5%的磁化电感等类似的技术要求。 电源设计者应当根据电路正常工作要求，对所能接受的漏感值作一个数值限制。在制作变压器的过程中，应在不使变压器的其他参数(如匝间电容等)变差的情况下尽可能减小漏感值。就是尽可能减小漏感值。因为漏感值大，储存的能量也大，在电源开关过程中突然释放，会产生尖峰电压，增加开关器件承受的电压峰值，对绝缘不利，也产生附加损耗和电磁干扰。绝缘隔离通过原边和副边绕组的绝缘结构来完成。为了保证绕组之间的绝缘，必须增加两个绕组之间的距离，从而降低绕组间的耦合程度，使漏感增大。还有，原绕组一般为高压绕组，匝数不能太少，否则，匝间或者层间电压相差大，会引起局部短路。这样，匝数有下限，使漏感也有下限。总之，在高频电源变压器绝缘结构和总体结构设计中，要统筹考虑漏感和绝缘强度问题。  |
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