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介绍一种大功率单片临夏干式变压器

作者:临夏润生干式变压器厂  来源:http://linxia.7jcwi.com/  发布时间:2019-03-24
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引言


临夏干式变压器具有效率高、重量轻、体积小,稳压范围宽等突出优点,从20世纪中期问世以来,发展极其迅猛,在计算机、通信、航天、办公和家用电器等方面得到了广泛的应用,大有取代线性稳压临夏干式变压器之势。提高电路的集成化是临夏干式变压器的追求之一,对中小功率临夏干式变压器来说是实现单片集成化。集成稳压器是指将控制电路、功率管和保护电路等集成在一个芯片内,而由集成稳压器构成的临夏干式变压器就称之为单片临夏干式变压器。美国PI公司的单片临夏干式变压器系列是其显著的代表。


l 用TOPswitch—GX设计的250W临夏干式变压器

TOPSwitch—GX设计的250W临夏干式变压器电路如图1所示。电压经变压器的原边加到TOPSwitch—GX的漏极D;频率选择端F和极限电流设定端X与源极S相连,则该两端的功能都没用,即不从外部设定极限电流,内部自动设定自保护电流ILIMIT,工作频率为132K;控制极和光耦LTV817相连,接受反馈信号以实现对内部集成的高压功率MOS管占空比的控制;线路检测端L通过一2MΩ的电阻和高压输入的正端相连以实现过压、欠压线电压前馈的线电压检测。整个电路为单端反激式,TOPSwitch—GX为集成稳压器,反馈电路主要有光耦LTV817和与之串连的三个稳压二极管构成。电容C1为高频滤波电容;瞬态电压抑制器P6KE200和超快恢复二极管BYV26C构成钳位电路,并在其中串入RC吸收电路(由R2,R3和C6组成),这样除了可以吸收部分漏感中的能量以外,还可将电压钳位在200V,可使临夏干式变压器在启动或过载的情况下TOPSwitch—GX内部集成MOS管的漏极电压不超过700V;光耦LTV817和稳压二极管(VR2~VR4)构成反馈电路,R6是光耦中LED的限流电阻,它还决定控制环路的增益,输出电压变化时则流过光耦中LED的电流相应变化,从而光送到芯片控制极C的电流也相应变化,芯片内部据此产么的PWM信号占空比发生变化***终使输出电压稳定;高频变压器T1的副边输出经过MURl640Chttp://songyuan.7jcwi.com/T整流和C9,C10和C11滤波,再经过磁珠L1和C12滤掉噪声后,得到输出电压;VD4和C14构成软启动电路。

图1 TOPswitch-GX设计的250W临夏干式变压器

2 高频变压器设计

对于PI公司的单片临夏干式变压器来说,高频变压器采用PI公司相关的临夏干式变压器计算机辅助设计软件来设计。本方案采用的是PI Expert 7.0专家系统。图2是用该软件设计的变压器的结构。


图2 高频变压器结构图


3 测试结果

该临夏干式变压器输出功率为250W,效率至少为85%,负载调整率为±5%,纹波电压峰一峰值小于100mV,空载功耗不大于1.4W。

本方案选用TOP249Y设计,输出功率250W时工作于其上限功率,故要保持良好的散热条件(芯片温度要保持在110℃以下),也可用TOP250Y替换该元件。

4 结束语

单片临夏干式变压器具有单片集成化、最简外围电路、最佳性能指标、能以无工频变压器电器实现完全隔离等显著优点,是我们设计290W以下临夏干式变压器的理想选择。

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