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高頻變壓器相對于傳統工頻變壓器的優點分析

  在傳統的高頻變壓器設計中,由于磁心材料的限制,其工作頻率較低,一般在20kHz左右。隨著電源技術的不斷發展,電源系統的小型化,高頻化和高功率比已成為一個永恒的研究方向和發展趨勢。因此,研究使用頻率更高的電源變壓器是降低電源系統體積,提高電源輸出功率比的關鍵因素。

  作為開關電源最主要的組成部分,高頻變壓器相對于傳統的工頻變壓器有以下優點:

  利用鐵氧體材料制成的高頻變壓器具有轉換效率高、體積小巧的特點;而傳統的工頻變壓器工作在50Hz下,輸出相同功率時需要較大的截面積而導致變壓器體積龐大,不利于電源的小型化設計,而且電源轉換效率也低于開關電源。

  電腦使用的開關電源一般采用半橋式功率轉換電路,工作時兩個開關三極管輪流導通來產生100kHz的高頻脈沖波,然后通過高頻變壓器進行降壓,輸出低電壓的交流電。在這個電路中,開關管的最大電流對電源輸出功率的大小有一定的限制(通常應用于300W電源的MOS管體積較大,有的電源甚至使用了耐流達到10A的開關管),而高頻變壓器各個繞組線圈的匝數比例則決定了輸出電壓的多少,由于工作在很高的頻率下,對元件質量的要求和線路的搭配有很高的要求。
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