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论坛精华:正激变压器磁芯需不需要气隙?

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在学习开关电源的过程中,正激式变压器的磁芯气隙始终是新手比较苦恼的一个问题,参考书籍上给出的答案并不统一,一边说在磁芯中可以不考虑气隙的问题,但往往又会补充上一句也可以放上合适的气隙,那么正激式变压器的磁芯究竟要不要放气隙

书中的这种说法可以这样理解。要开气隙,但是不要大,这样可以抑制省磁,使电路更可靠。理论上正激可以不用开气息,可是实际应用上时很难做到一点气息都没有的。而适当的开气隙是考虑在负载不能完全释能的时候,可以帮助消除残余磁能。

加气隙可降低剩磁,增大磁振幅,利于减小匝数,降低铜损,但加了气隙,励磁电流会加大,开关管处理的能量,通过消磁电路返回电源的能量比例较大,对提升效率不利。所以建议选择剩磁小的磁芯。

加一点小气隙,一来Lp感量有较高的一致性,二来可以抗饱和。只对工作于第一象限有意义,对工作于一三象限的就没有意义了(如active clamp)。

不同的侧重面,有不同的设计方法。其实正真的励磁电流值,应该是一个非线性的动态值,起始时恒定而随输出功率接近极限将跟着变化,而加气隙后引起的Lp减小。可通过适当增加Np匝数来弥补,而加气隙带来的B/H的线性区域加宽,一样能换回效率的提高。只是有一个最佳取值与兼顾配合的问题。

拉大气隙会使Lp减小,但如Lp减小过大,励磁电流也会增加,同样对效率不利,严重时将无法正常工作(Ip波形不好,Np匝数必需增加,易炸管等)。通常情况下,磁芯尺寸越大,可放的气隙也越大,磁芯尺寸越小,有利的气隙也就越小,比如像EER42这种小型磁芯气隙就不宜大于0.1mm,一般放0.05mm左右,否则气隙过大反而对性能不利。

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