一种推挽逆变器用高频变压器的研制方法

一种推挽逆变器用高频变压器的研制方法高频变压器参数
作者：刘芝福　李学勇　高思远
来源：《现代电子技术》2008年第19期

摘要：为改善传统逆变技术用工频变压器的诸多弊端,介绍了推挽高频链逆变器用核心部件——高频变压器的工作模式和设计方法，详细阐述了设计原理及过程，用详实、具体的步骤揭示了高频变压器设计、制作的复杂程序。为验证设计效果，试制品在3 kVA单向推挽高频链逆变器上进行了试验。试验结果表明设计的高频变压器性能良好，方法清晰、明了，具有一定的实用性和工程应用价值。

关键词：高频变压器；工频变压器；推挽；高频链

中图分类号：TM42文献标识码：B文章编号：1004373X(2008)1906304

Approach to Research and Development of High Frequency

Transformer in Push-pull Inverter

LIU Zhifu1,LI Xueyong2,GAO Siyuan2

(1.Zhongnan Transmission Machinery Works of Changsha Aviation Industry,Changsha,410200,China;

2.Nanchang Hangkong University,Nanchang,330063,China)

Abstract：The working model and designing method of high frequency transformer which is used in push-pull inverter are introduced.After expounding the principle and designing steps,a model is built and the corresponding experiments are done by high frequency link pull-push inverter of 3KVA.The experiments validate the results.The research results show that the capability of this high frequency transformer is favorable and practical.The method is very perspicuity and can be used in many projects generally.

Keywords：high frequency transformer;low frequency transformer;pull-push;high frequency link

传统的逆变技术通常采用逆变器输出加一级工频变压器来实现电气隔离和调整电压比［1］，但工频变压器体积大、笨重，装置易产生音频噪声，对于输入电压及负载的波动系

统的动态响应特性差［2］。高频链逆变器电路结构是实现高功率密度，高变换效率，优良综合性能逆变器的合理方案。高频变压器作为高频链逆变电源的核心部件，肩负着功率传送、电压变换、绝缘、隔离几大功能［3,4］，其对整个系统的质量、功率变换效率和成本都很重要［5,6］。高频链逆变电源的所有动作和特性几乎都取决于高频变压器的设计。本文针对高频变压器的设计方法进行了详尽的阐述，并用实验验证了该方法的正确性和有效性。

1 高频变压器器工作模式

单端反激式(Flyback)DC-DC变换器的电路如图1所示。中间起能量传递和转换作用的即为高频变压器，具体工作原理可参考文献［7-9］。根据开关管截止期间储存磁能的释放状态，可得到单端反激式变换器的三种工作状态：电流临界连续模式，电流连续模式(CCM)和电流断续模式(DCM)，如图2所示。理想情况下不同工作模式时反激变换器的外特性如图3所示。曲线A为电流临界连续模式时变换器的外特性，曲线簇B为电流断续模式时变换器的外特性，曲线簇C为电流连续模式时变换器的外特性。

图1 单端反激式开关电源的原理电路