有关高频变压器磁芯形状对变压器的工作有何影响的分析
有关高频变压器磁芯形状对变压器的工作有何影响的
分析
1 摘要
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?高频变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。变压器的磁芯包括罐型磁芯，RM型磁芯，E型磁芯，EC、ETD和EER型磁芯，PQ型磁芯，EP型磁芯，EP型磁芯，环形磁芯等磁芯，那幺这些磁芯对变压器的工作有何影响呢？下面请看具体的分析。
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?2、罐型磁芯
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?骨架和绕组几乎全部被磁芯包裹起来，致使它对EMI的屏蔽效果非常好;罐型磁芯尺寸均符合IEC标准，在制造的时候互换性非常好;可提供简单型骨架(无插针的)和PCB板安装骨架(有插针);由于罐型形状的设计，致使与其它类型同等尺寸的磁芯相比费用更高;由于它的形状不利于散热，因此不适于应用于大功率变压器电感器。
EE型变压器参数及高频变压器计算Word版
我们知道，与一般的电流电压测量不同，磁场强度和磁感应强度的测量都是间接测量。磁场强度通过测量励磁电流后计算得到，磁感应强度是通过测量感应磁通后计算得到，参与计算的样品有效参数Le和Ae将直接与测量结果相关。 磁场强度的计算公式：H = N xI / Le 式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。 磁感应强度计算公式：B = Φ / (N xAe) 式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb；N为感应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。 根据样品尺寸计算样品的有效参数Le和Ae，在不同的行业中，计算方法往往不统一，这可能使测试结果缺乏可比性。 在SMTest软磁测量软件中，样品有效参数的计算依照行业标准SJ/T10281。下面以环形样品为例，讲述样品有效磁路长度Le和有效截面积Ae的计算方法。 第一种情况：指定叠片系数Sx，指定样品的外径A、内径B和高度C。 根据SJ/T10281标准，先计算样品的磁芯常数C1和C2，然后根据磁芯常数计算Le和 Ae，这是严格按照标准执行的计算方法。
第二种情况：指定材料密度De和样品质量W，指定样品的外径A、内径B和高度C。 根据SJ/T10281标准，先计算样品的磁芯常数C1和C2，然后根据磁芯常数计算Le和 Ae，并可推算叠片系数Sx，这是另外一种计算方法，与标准有点差别，但计算结果与标准比较接近。 第三种情况：指定材料密度De和样品质量W，指定样品的外径A和内径B，不指定样品的高度。 不按SJ/T10281标准求磁芯常数，而是按平常的数学公式来求Le和Ae。这种计算方法与标准相差较大，只有环形样品才有这种计算方法。
高频变压器磁芯如何选型
高频变压器磁芯如何选型 电子变压器在电源技术中的作用,电源技术对电子变压器的要求,电子变压器采用新软磁材料和新磁芯结构对电源技术发展的影响. 电子变压器的使用条件,包括两方面内容:可靠性和电磁兼容性.以前只注意可靠性,现在由于环境保护意识增强,必须注意电磁兼容性. 可靠性是指在具体的使用条件下,电子变压器能正常工作到使用寿命为止.一般使用条件中对电子变压器影响最大的是环境温度.决定电子变压器受温度影响强度的参数是软磁材料的居里点.软磁材料居里点高,受温度影响小;软磁材料居里点低,对温度变化比较敏感,受温度影响大.例如锰锌铁氧体的居里点只有215,℃比较低,磁通密度、磁导率和损耗都随温度发生变化,除正常温度25℃而外,还要给出60,80,100℃℃℃时的各种参数数据.因此,锰锌铁氧体磁芯的工作温度一般限制在100℃以下,也就是环境温度为40℃时,温升必须低于60.℃钴基非晶合金的居里点为205,℃也低,使用温度也限制在100℃以下.铁基非晶合金的居里点为370,℃可以在150~180℃℃以下使用.高磁导坡莫合金的居里点为460℃至480,℃可以在200~℃250℃以下使用.微晶纳米晶合金的居里点为600,℃取向硅钢居里点为730,℃可以在300~4℃00℃下使用. 电磁兼容性是指电子变压器既不产生对外界的电磁干扰,又能承受外界的电磁干扰.电磁干扰包括可听见的音频噪声和听不见的高频噪声.电子变压器产生电磁干扰的主要原因是磁芯的磁致伸缩.磁致伸缩系数大的软磁材料,产生的电磁干扰大.铁基非晶合金的磁致伸缩系数通常为最大(27~30)×10‐6 ,必须采取减少噪声抑制干扰的措施.高磁导Ni50坡莫合金的磁致伸缩系数为25×10‐6,锰锌铁氧体的磁致伸缩系数为21×10‐6.以上这3种软磁材料属于容易产生电磁干扰的材料,在应用中要注意.3%取向硅钢的磁致伸缩系数为(1~3)×10‐6,微晶纳米晶合金的磁致伸缩系数为(0.5~2)×10‐6.这2种软磁材料属于比较容易产生电磁干扰的材料.6.5%硅钢的磁致伸缩系数为0.1×10‐6,高磁导Ni80坡莫合金的磁致伸缩系数为(0.1~0.5)×10‐6,钴基非晶合金的磁致伸缩系数为0.1×10‐6以下.这3种软磁材料属于不太容易产生电磁干扰的材料.由磁致伸缩产生的电磁干扰的频率一般与电子变压器的工作频率相同.如果有低于或高于工作频率的电磁干扰,那是由其他原因产生的. 完成功能 电子变压器从功能上区分主要有变压器和电感器2种.特殊元件完成的功能另外讨论.变压器完成的功能有3个:功率传送、电压变换和绝缘隔离.电感器完成功能有2个:功率传送和纹波抑制 功率传送有2种方式.第一种是变压器传送方式,即外加在变压器原绕组上的交变电压,在磁芯中产生磁通变化,使副绕组感应电压,加在负载上,从而使电功率从原边传送到副边.传
高频变压器的计算
高频变压器参数计算 2009-08-28 11:26 一．电磁学计算公式推导： 1．磁通量与磁通密度相关公式： Ф = B * S⑴ Ф ----- 磁通(韦伯) B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯 S ----- 磁路的截面积(平方米) B = H * μ⑵ μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲) H ----- 磁场强度(伏特每米) H = I*N / l⑶ I ----- 电流强度(安培) N ----- 线圈匝数(圈T) l ----- 磁路长路(米) 2．电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式： EL =⊿Ф / ⊿t * N⑷ EL = ⊿i / ⊿t * L⑸ ⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯) ⊿i ----- 电流变化量(安培) ⊿t ----- 时间变化量(秒) N ----- 线圈匝数(圈T) L ------- 电感的电感量(亨) 由上面两个公式可以推出下面的公式： ⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得： N = ⊿i * L/⊿Ф 再由Ф = B * S 可得下式: N = ⊿i * L / ( B * S )⑹ 且由⑸式直接变形可得： ⊿i = EL * ⊿t / L⑺ 联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式: L =(μ* S )/ l * N2⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素) 3．电感中能量与电流的关系： QL = 1/2 * I2 * L⑼ QL -------- 电感中储存的能量(焦耳) I -------- 电感中的电流(安培) L ------- 电感的电感量(亨) 4．根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数
变压器各种规格尺寸
EE/EI型 磁芯外形：EE型、EI型 特点及应用范围:具有适用范围广，工作频率高，工作电压范围宽，输出功率大等．广泛应用于开关电源、 计算机、电子镇流器及家用电器等。 以下仅为例示尺寸，我公司可根据客户要求进行定制。 尺寸(mm) TYPE 序号针数 A B C±0.5D±0.5 E±0.5F EE-8.3 6 8 8 6 4 2.5 8.3 V EE-10 811.510.2 8 4 2.5 10.2 V EE-131012 12.5 8.5 4 2.5 13 V EE-16-1 614.813.3 9 4 3 16 V EE-16-21015.413 10.5 4 3.2 17.1 V EEL-161028.516 12.3 4 4.3 21.9 V EE-19-1 817.616 10 4 5 19 V EE-19-21017.216.213 4 3.9 20 V EEL-191031.516 10.5 4 4 21.1 V EEL-19-11015.630 24.1 4 3.5 21 H EE-25-1 620 18.212.5 4 6.3 25.2 V EE-25-2 821.717.512.6 4 5 25.2 V EE-25-31022.225 15.4 4 5 26.1 H EEL-25 835.317.512.5 4 5 25.2 V EE-301021 29.225.2 4 5 30 H EE-401427.630.525.8 4 5 40 H EE-42/15-11233.844 35.5 4 5 42 H EE-42/15-21641.348 37.7 4 5 42 H EE-42/15-31848.732 27.5 4 5 45.1 V EE-42/20-11245 39.832.5 4 5 42 V EE-42/20-21644.250 37.8 4 5 42.2 H EE-42/20-31844.137 27.3 4 5 45.3 V EE-552050 50 45.5 4 5 55 H
变压器骨架磁芯(带AP值)
CORE參數對照表 TYPE MATERIAL Dimensions (mm)Ap Ae Aw A L Le Ve Wt P CL 100kHz 200mT Pt (100kHz) 可配合BOBBIN A * B * C( cm4 ) ( mm2 )( mm2 )( nH/N2 ) ( mm ) ( mm3 ) ( g ) @ 100℃ (W)( Watts )幅寬PIN形狀 TYPE EC CORE EC353C8535.3*17.3*9.5 1.374184.30163.002100.0077.406530.0038.0021.58H EC413C8541.6*19.5*11.6 2.5894121.00214.002700.0089.3010800.0060.0024.58H EC523C8552.2*24.2*13.4 5.5980180.00311.003600.00105.0018800.00112.0028.312H EC703C8571.7*34.5*16.417.8281279.00639.003900.00144.0040100.00254.0041.412/34H TYPE EE CORE EE05PC40 5.25*2.65*1.950.0013 2.63 5.00285.0012.6033.100.160.02 1.1 2.76-8H EE6.3PC40 6.1*2.85*7.950.0015 3.31 4.46405.0012.2040.400.240.02 2.76H EE8PC408.3*4.0*3.60.00917.0013.05590.0019.47139.000.700.06 1.9 4.786H EE10/11PC4010.2*5.5*4.750.028712.1023.70850.0026.60302.00 1.500.16 6.68V EE13PC4013.0*6.0*6.150.057017.1033.351130.0030.20517.00 2.700.2357.410V EE16PC4016*7.2*4.80.076519.2039.851140.0035.00672.00 3.300.318.56-10V H EE19PC4019.1*7.95*5.00.124323.0054.041250.0039.40900.00 4.800.4296-8V H EE19/16PC4019.29*8.1*4.750.119122.4053.151350.0039.10882.00 4.800.4196-8V H EE20/20/5PC4020.15*10*5.10.157231.0050.701460.0043.001340.007.500.51 EE22PC4022*9.35*5.750.159041.0038.792180.0039.401610.008.800.618.458V EE2329S PC4023*14.7*60.436835.80122.001250.0064.902320.0012.00 1.16 EE25/19PC4025.4*9.46*6.290.312840.0078.202000.0048.701940.009.100.9 EE25.4PC4025.4*9.66*6.350.317340.3078.732000.0048.701963.0010.000.9 EE2825PC4028*12.75*10.60.852586.9098.103300.0057.705010.0026.00 2.519.610V EE30PC4030*13.15*10.70.7995109.0073.354690.0057.706310.0032.00 2.913.710-12V EE30/30/7PC4030.1*15*7.050.745559.70124.872100.0066.904000.0022.00 1.51 EE3528PC4034.6*14.3*9.3 1.339884.80158.002600.0069.705910.0029.00 2.9615.712V EE40PC4040*17*10.7 2.2000127.00173.234150.0077.009810.0050.00 4.217.312V EE4133PC4041.5*17*12.7 2.8260157.00180.004200.0079.0012470.0064.00 6.25 EE42/21/15PC4042*21.2*15 4.9484178.00278.003800.0097.9019510.0088.008.8 EE42/21/20PC4042*21.2*20 6.4625235.00275.005000.0097.8023000.00116.0011.6 EE47/39PC4047.12*19.63*15.62 4.7529242.00196.406660.0090.6021930.00108.009.7 EE50PC4050*21.3*14.6 5.7343226.00253.736110.0095.8021600.00116.009.421.312V EE55/55/21PC4055.15*27.5*20.713.6764354.00386.347100.00123.0043700.00234.0011.0(150MT) EE57/47PC4056.57*23.6*18.89.7132344.00282.368530.00102.0035100.00190.008.5 EE60PC4060*22.3*15.69.8558247.00399.025670.00110.0027100.00135.0012.523.812V EE50.3PC4050.3*25.6*6.1 1.8447120.85152.642900.00104.9012676.0068.00 5.8328.2512H EE62.3/62/6PC4062.3*31*6.1 3.0330153.01198.223100.00125.7419240.00102.008.8533.8512H EE65/32/27PC4065.15*32.5*2730.7625535.00575.008000.00147.0078700.00399.00 5.9(100MT) TYPE EF CORE EF12.6PC4012.7*6.4*3.60.031113.0023.90810.0029.60385.00 2.000.17 3.510V EF16PC4016.1*8.05*4.50.080020.1039.821100.0037.60754.00 3.900.32 EF20PC4020*9.9*5.650.101333.5030.241570.0044.901500.007.400.69
变压器仿真例题
【例20】将一个阻抗为8Ω的扬声器接在非线性磁芯变压器的副边，已知N1＝300，N2＝100，信号源为电动势E＝6V，频率f＝50Hz，内阻R0＝100Ω的正弦电压源，求(1)信号源输出的功率 (2)扬声器获得的功率 (3)给出电压变换和电流变换的仿真波形。 1．绘制电路原理图 （1）单击Draw\Get New Part菜单命令，在弹出的对话框中分别调出磁芯变压器K3019PL-3C8图符、正弦电压源VSIN图符、接地EGND图符和电阻R图符。并将它们连接成图5－108所示的电路。 图5－108 含有磁芯变压器的电路 （2）双击磁芯变压器图符打开其属性编辑对话框如图5－109所示，其中有3个属性参数需要设置：“Coupling＝”意为耦合度，这里设为1；“L1_Turns＝”意为电感线圈L1的圈数，这里设为300；同理，L2的线圈设为100。正弦电压源的参数也可按【例10】中的方法一样设定，双击图符后使VOFF＝0；VAMPL＝8.484；FREQ＝50。 图5－109 K3019PL－3C8的属性编辑对话框 2．设置分析类型 仍为瞬态分析，参数设置为：打印步长0.02s；终止时间0.06s，其它均为默认值。 3．运行模拟分析 （1）点击Analysis\Simulate菜单命令，在打开的Probe窗口中再点击Trace\Add Trace 子命令。 （2）在弹出Add Trace对话框中选择信号源输出的电功率P1和扬声器负载R1获得的电功率P2，它们表达式分别可写为： P1＝MAX(V(2))*MAX(I(R0))/2 P2＝MAX(V(3))*MAX(I(R1))/2
变压器的设计实例
摘要：详细介绍了一个带有中间抽头高频大功率变压器设计过程和计算方法，以及要注意问题。根据开关电源变换器性能指标设计出变压器经过在实际电路中测试和验证，效率高、干扰小，表现了优良电气特性。关键词：开关电源变压器；磁芯选择；磁感应强度；趋肤效应；中间抽头 0 引言 随着电子技术和信息技术飞速发展，开关电源SMPS(switch mode power supply)作为各种电子设备、信息设备电源部分，更加要求效率高、成本小、体积小、重量轻、具有可移动性和能够模块化。变压器作为开关电源必不可少磁性元件，对其进行合理优化设计显得非常重要。在高频开关电源设计中，真止难以把握是磁路部分设计，开关电源变压器作为磁路部分核心元件，不但需要满足上述要求，还要求它性能高，对外界干扰小。由于它复杂性，对其设计一、两次往往不容易成功，一般需要多次计算和反复试验。因此，要提高设计效果，设汁者必须有较高理论知识和丰富实践经验。 1 开关电源变换器性能指标 开关电源变换器部分原理图如图1所示。 PCbfans提示请看下图: 其主要技术参数如下： 电路形式半桥式； 整流形式全波整流； 工作频率f=38kHz； 变换器输入直流电压Ui=310V； 1
变换器输出直流电压Ub=14.7V； 输出电流Io=25A； 工作脉冲占空度D=0.25～O.85； 转换效率η≥85％； 变压器允许温升△τ=50℃； 变换器散热方式风冷； 工作环境温度t=45℃～85℃。 2 变压器磁芯选择以及工作磁感应强度确定 2.1 变压器磁芯选择 目前，高频开关电源变压器所用磁芯材料一般有铁氧体、坡莫合金材料、非晶合金和超微晶材料。这些材料中，坡莫合金价格最高，从降低电源产品成本方面来考虑不宜采用。非晶合金和超微晶材料饱和磁感应强度虽然高，但在假定测试频率和整个磁通密度测试范围内，它们呈现铁损最高，因此，受到高功率密度和高效率制约，它们也不宜采用。虽然铁氧体材料损耗比坡莫合金大些，饱和磁感应强度也比非晶合金和超微晶材料低，但铁氧体材料价格便宜，可以做成多种几何形状铁芯。对于大功率、低漏磁变压器设计，用E-E型铁氧体铁芯制成变压器是最符合其要求，而且E-E型铁芯很容易用铁氧体材料制作。所以，综合来考虑，变换器变压器磁芯选择功率铁氧体材料，E-E型。 2.2 工作磁感应强度确定 工作磁感应强度Bm是开关电源变压器设计中一个重要指标，它与磁芯结构形式、材料性能、工作频率及输出功率因素有关关。若工作磁感应强度选择太低，则变压器体积重量增加，匝数增加，分布参数性能恶化；若工作磁感应强度选择过高，则变压器温升高，磁芯容易饱和，工作状态不稳定。一般情况下，开关电源变压器Bm值应选在比饱和磁通密度Bs低一些，对于铁氧体材料，工作磁感应强度选取一般在0.16T 到0.3T之间。在本设计中，根据特定工作频率、温升、工作环境等因素，把工作磁感应强度定在0.2 T。 3 变压器主要设计参数计算 3.1 变压器计算功率 开关电源变压器工作时对磁芯所需功率容量即为变压器计算功率，其大小取决于变压器输出功率和整流电路形式。变换器输出电路为全波整流，因此 2
各种开关电源变压器各种高频变压器参数EEEEEEEIEI等等的参数
功率铁氧体磁芯 常用功率铁氧体材料牌号技术参数 EI型磁芯规格及参数
PQ型磁芯规格及参数 EE型磁芯规格及参数 EC、EER型磁芯规格及参数
1,磁芯向有效截面积：Ae 2,磁芯向有效磁路长度：le 3,相对幅值磁导率：μa 4,饱和磁通密度：Bs 1磁芯损耗：正弦波与矩形波比较 一般情况下，磁芯损耗曲线是按正弦波+/-交流(AC)激励绘制的，在标准的和正常的时候，是不提供极大值曲线的。涉及到开关电源电路设计的一个共同问题是正弦波和矩形波激励的磁芯损耗的关系。对于高电阻率的磁性材料如类似铁氧体，正弦波和矩形波产生的损耗几乎是相等的，但矩形波的损耗稍微小一些。材料中存在高的涡流损耗（如大 一般情况下，具有矩形波的磁芯损耗比具有正弦波的磁芯损耗低一些。但在元件存在铜损的情况下，这是不正确的。在变压器中，用矩形波激励时的铜损远远大于用正弦波激励时的铜损。高频元件的损耗在铜损方面显得更多，集肤效应损耗比矩形波激励磁芯的损耗给人们的印象更深刻。举个例子，在 20kHz、用17#美国线规导线的绕组时，矩形波激励的磁芯损耗几乎是正弦波激
励磁芯损耗的两倍。例如，对于许多开关电源来说，具有矩形波激励磁芯的 5V、20A和30A输出的电源，必须采用多股绞线或利兹(Litz)线绕制线圈，不能使用粗的单股导线。 2Q值曲线 所有磁性材料制造厂商公布的Q值曲线都是低损耗滤波器用材料的典型曲线。这些测试参数通常是用置于磁芯上的最适用的绕组完成的。对于罐形磁芯，Q值曲线指出了用作生成曲线时的绕组匝数和导线尺寸，导线是常用的利兹线，并且绕满在线圈骨架上。 对于钼坡莫合金磁粉芯同样是正确的。用最适合的绕组，并且导线绕满了磁芯窗口时测试，则Q值曲线是标准的。Q值曲线是在典型值为5高斯或更低的低交流(AC)激励电平下测量得出的。由于在磁通密度越高时磁芯的损耗越大，故人们警告，在滤波电感器工作在高磁通密度时，磁芯的Q值是较低的。3电感量、AL系数和磁导率 在正常情况下，磁芯制造厂商会发布电感器和滤波器磁芯的AL系数、电感量和磁导率等参数。这些AL的极限值建立在初始磁导率范围或者低磁通密度的基础上。对于测试AL系数，这是很重要的，测试AL系数是在低磁通密度下实施的。 某些质量管理引入检验部门，希望由他们用几匝绕组检查磁芯，并用不能控制频率或激励电压的数字电桥测试磁芯。几乎毫不例外，以几百高斯、若干
变压器输出功率和磁芯尺寸、工作频率的关系
变压器输出功率和磁芯尺寸的关系 要使变压器输出更大的功率，我们希望在电压一定的情况下，圈数要尽可能的少、导 线尽可能的粗。这样才有利于提供较大的电流，输出更大的功率。前者需要较大的磁芯截 面积，后者要求较大的磁芯窗口面积。因此要获得较大的输出功率磁芯尺寸必须够大才行。变压器初级绕组的圈数可用下式来算： N = k *10^5 * U /(f *Ae* Bmax ) k 为最大导通时间与周期之比，通常取k=0.4； U 是初级绕组输入电压（V），（近似等于直流输入电压)； f 是变压器的工作频率（KHZ）； Ae 是磁芯的截面积（cm2）； Bmax 是允许的磁通密度最大变化幅度（G）。 因此，在一定电压下，增大截面积Ae、提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度Bmax，都有利于减少圈数，提高输出功率。但是，磁芯的损耗（铁损）是按Bmax的 2.7次幂和f的1.7次幂呈指数增长的，Bmax还受磁芯饱和的限制。因此，提高工作频 率f和选择更大的峰值磁通密度Bmax都是有限度的。大多数适合做开关电源的铁氧体磁 芯频率通常限制在10-50KHZ以内，Bmax限制在2000G（高斯）以内，一般取 Bmax=1600G较为合适。因此，功率主要靠磁芯截面积Ae、其次靠工作频率f控制。 但必须明确的是，这种控制关系是间接的而不是直接的，Ae加大和f提高只是表示 对同样的电压，允许绕的圈数更少，只有实际把圈数减少了才能提高功率。如果在同样材 料的一个大磁芯和一个小磁芯上，用一样的导线绕同样的圈数，对同样的输入电压输出功 率是基本相同的。同样，如果一个做好的变压器，仅仅靠改变工作频率，也是不会使输出 功率提高的。 联想到楼主的问题，因为变压器已经做好，所以我建议提高输入电压来提高功率；如 果从变压器入手的话，可以尝试把导线适当加粗，同时把频率提高一些，以允许圈数能有 所减少，这样就可加大输出功率。 导线加粗受到磁芯窗口面积Ac限制。用截面积为Ad的导线绕N圈，占用的窗口面 积为： Awc = N *Ad = k * 10^5 * U *Ad / (f *Ae* Bmax )
如何选择变压器的磁芯
1、根据变压器的用途确定磁芯的类别:功率磁芯或高导磁芯. 功率磁芯主要做变压器-传输功率. 不同形状磁芯适用变压器类型: EE功率磁芯、EEL功率磁芯、EF功率磁芯: 功率传输变压器 开关电源变压器 宽频及脉冲变压器 电源转换变压器 主要材质:TP3,TP4 EI功率磁芯: 通讯设备用变压器 电源转换变压器 各种扼流圈 主要材质:TP3,TP4 EC功率磁芯、ETD功率磁芯: 开关电源变压器 电子镇流器 脉冲变压器 主要材质:TP3,TP4 EFD功率磁芯、EPC功率磁芯: 小体积、大功率开关电源变压器 高周波开关电源变压器 通讯设备用滤波电感器 高触发变压器 背光源 主要材质:TP3,TP4 PQ功率磁芯: 功率传输变压器 开关电源变压器 滤波电感器 宽频及脉冲变压器 转换电源变压器 主要材质:TP3,TP4 RM功率磁芯: 宽带变压器 电源转换变压器 开关电源变压器 电感器
载波频率滤波器 高稳定性滤波器 主要材质:TP3,TP4 GU功率磁芯: 通讯中可调LC滤波器 电源转换变压器 载波频率滤波器 高稳定性滤波器 电子钟表升压线圈 主要材质:TP3,TP4 高导磁芯主要用于滤波器-波形整理,消除杂波 使视频清晰或音频保真 主要磁芯类型: EE型高导磁芯 EEL型高导磁芯 EI型高导磁芯 EF型高导磁芯 EP型高导磁芯 UU型高导磁芯 ET型高导磁芯 FT型高导磁芯 GU型高导磁芯 RM型高导磁芯 T型高导磁芯 2、根据工作频率,功率大小,电感量大小及安装空间确定磁芯尺寸: TP3材质适用工作频率范围: 功耗温度系数为负值,即温度升高,功耗呈下降趋势,中心工作频率25KHz-200KHz TP4材质适用工作频率范围: 中心工作频率100KHz-300KHz TH7、TH10、TH12材质适用工作频率范围: 中心工作频率小于150KHz 功率大小: 小于5w可使用的磁芯: ER9.5, ER11.5, EE8.3, EE10, EE13, RM4, GU11, EP7,EP10,UI9.8,URS7 5-10W可使用的磁芯: ER20, EE19, RM5, GU14, EFD15, EI22, EPC13, EF16,EP13,UI11.5 10-20W可使用的磁芯: ER25, EE20,EE25,RM6,GU18,EPC17,EF20
高手教仿真 全桥开关电源中变压器的仿真
高手教仿真全桥开关电源中变压器的仿真 全桥是一种由四个三极管或着MOS管组成的振荡，与全桥电路相比，半桥在 进行电路的振荡转换时会很容易产生干扰，容易使波形变坏。全桥虽然成本低，容易形成，但是相对的电路设计就较为复杂。在电子电力设计当中，全桥经常 作为开关电源的搭配出现，这两种高效率低成本设计的结合，极大的推动了目 前电源设计领域的进步。本篇文章将为大家介绍一种12V1000W的全桥开关电 源中变压器仿真设计。 以12V1000W全桥为例，介绍一下主要设计参数： 输入电压为前级PFC输出的直流母线，最低波谷电压为350VDC; 输出电压12VDC，输出功率1000W; PWM频率F=100KHz，即PWM周期10us; 最大占空4.5us，即最小死区500ns; 图1 仿真电路如图1所示。其中变压器先采用3绕组线性模型，初步设置的参 数如图2所示：
图2 第一步：调整变压器及电路初步参数，将变压器耦合系数 k12=k13=k23=1(紧耦合，无漏感)。仿真调整副边电感l2、l3，使输出为12V，得到l2、l3=1.6uH。 观察变压器原边电流： 图3
图4 在图4中，电流表现出富裕且连续的特性，这就说明可以对原边电感进行 减少。观察输出储能电感L1电流波形。纹波很小，说明L1还可以减小。保持 输出12V，调整变压器电感，直到原边电感接近临界模式，调整L1电感，直 到电流纹波系数大致为30%。 最后得到变压器l1=400uH、 l2、l3=640nH，L1=180nH。 校验一下各部电压应力，并没有出现超压的情况，最后校验一下死区。 图5 如果远无直通可能，电流也是连续的，那么就意味着正常，可以开始下一 阶段的设计。 第二步：调整吸收参数 将变压器耦合系数设定为k=0.995，对应1%典型漏感。调整副边吸收RC，直到满足二极管反压要求。得到C=15nF、R=2.2Ω为最佳，二极管反压 <32.3V，吸收功率3.54W。
高频变压器磁芯如何选型
高频变压器磁芯如何选型 电子变压器在电源技术中的作用,电源技术对电子变压器的要求,电子变压器采用新软磁材料和新磁芯结构对电源技术发展的影响. 电子变压器的使用条件,包括两方面内容:可靠性和电磁兼容性.以前只注意可靠性,现在由于环境保护意识增强,必须注意电磁兼容性. 可靠性是指在具体的使用条件下,电子变压器能正常工作到使用寿命为止.一般使用条件中对电子变压器影响最大的是环境温度.决定电子变压器受温度影响强度的参数是软磁材料的居里点.软磁材料居里点高,受温度影响小;软磁材料居里点低,对温度变化比较敏感,受温度影响大.例如锰锌铁氧体的居里点只有215℃,比较低,磁通密度、磁导率和损耗都随温度发生变化,除正常温度25℃而外,还要给出60℃,80℃,100℃时的各种参数数据.因此,锰锌铁氧体磁芯的工作温度一般限制在100℃以下,也就是环境温度为40℃时,温升必须低于60℃.钴基非晶合金的居里点为205℃,也低,使用温度也限制在100℃以下.铁基非晶合金的居里点为370℃,可以在150℃~ 180℃以下使用.高磁导坡莫合金的居里点为460℃至480℃,可以在200℃~250℃以下使用.微晶纳米晶合金的居里点为600℃,取向硅钢居里点为730℃,可以在300℃~400℃下使用. 电磁兼容性是指电子变压器既不产生对外界的电磁干扰,又能承受外界的电磁干扰.电磁干扰包括可听见的音频噪声和听不见的高频噪声.电子变压器产生电磁干扰的主要原因是磁芯的磁致伸缩.磁致伸缩系数大的软磁材料,产生的电磁干扰大.铁基非晶合金的磁致伸缩系数通常为最大(27~30)×10-6,必须采取减少噪声抑制干扰的措施.高磁导Ni50坡莫合金的磁致伸缩系数为25×10-6,锰锌铁氧体的磁致伸缩系数为21×10-6.以上这3种软磁材料属于容易产生电磁干扰的材料,在应用中要注意.3%取向硅钢的磁致伸缩系数为(1~3)×10-6,微晶纳米晶合金的磁致伸缩系数为(0.5~2)×10-6.这2种软磁材料属于比较容易产生电磁干扰的材料.6.5%硅钢的磁致伸缩系数为0.1×10-6,高磁导Ni80坡莫合金的磁致伸缩系数为(0.1~0.5)×10-6,钴基非晶合金的磁致伸缩系数为0.1×10-6以下.这3种软磁材料属于不太容易产生电磁干扰的材料.由磁致伸缩产生的电磁干扰的频率一般与电子变压器的工作频率相同.如果有低于或高于工作频率的电磁干扰,那是由其他原因产生的. 完成功能 电子变压器从功能上区分主要有变压器和电感器2种.特殊元件完成的功能另外讨论.变压器完成的功能有3个:功率传送、电压变换和绝缘隔离.电感器完成功能有2个:功率传送和纹波抑制 功率传送有2种方式.第一种是变压器传送方式,即外加在变压器原绕组上的交变电压,在磁芯中产生磁通变化,使副绕组感应电压,加在负载上,从而使电功率从原边传送到副边.传送功率的大小决定于感应电压,也就是决定于单位时间内的磁通密度变量ΔB.ΔB与磁导率无
变压器磁芯
提升开关电源效率从选择变压器磁芯开始 近年来，电源中电子变压器所用的铁心材料和导电材料价格连续上涨，上游原材料形成卖方市场。作为下游的电子变压器的电源用户，可以在全球范围内选择和采购，形成买方市场。处于中间位置的电子变压器行业，只有走技术创新之路，才能摆脱这种两头受气的困境。然而，在成熟的电子变压器行业里，技术创新比较困难。但是每一个细小环节的改进，就可以带来新的理念和新的产品。 走技术创新之路，要时刻记住要达到的目的。电源中的电子变压器，像所有作为商品的产品一样进行任何技术创新，都必须在具体使用条件下完成具体功能中，追求性能价格比最好。现在的电源产品，普遍以“轻、薄、短、小”为特点向小型化和便携化发展。电子变压器必须适应作为用户的电源产品对体积和重量的要求。同时，电子变压器的原材料(铁心材料和导电材料)价格上涨。因此，如何减小体积和重量，如何降低成本，成为近年来电子变压器发展的主要方向。 硅钢是工频电源中电子变压器大量使用的铁心材料。要减少电子变压器中的铁心用量，必须提高硅钢的工作磁通密度(工作磁密)。硅钢的工作磁密既决定于饱和磁通密度，又决定于损耗。因为效率是电子变压器的重要性能指标，现在，为了节能，许多电源产品都提出待机损耗要求。电子变压器的铁心损耗是待机损耗的主要组成部分，因此，都对电子变压器的效率或损耗提出明确的严格要求。 2008年以来，取向和无取向冷轧硅钢价格上涨，卷绕式环形铁心，相比于R型、CD型和EI型铁心，由于消耗材料少，可以节约20%以上的铁心材料成本，扩大了电子变压器中的使用范围。卷绕式环形铁心可以充分发挥取向冷轧硅钢的性能，与无取向冷轧钢相比，工作磁密要高得多。同时不像R型、CD型和EI型的铁心那样，可以充分利用硅钢材料，不会有边角废料，材料利用率可以达到98%以上。 作为电子变压器一大类的工频变压器，采用工作磁密高的铁心材料后，可以不减少铁心截面和体积，而是减少线圈匝数，减少用铜量。在现在铜材价格远远高于铁心材料的情况下，可能是更好的一种设计改进方案。 软磁铁氧体是中、高频电源中电子变压器大量使用的铁心材料，和金属软磁材料相比，软磁铁氧体的饱和磁密低，磁导率低，居里温度低，是它的几大弱点。尤其是居里温度低，饱和磁密Bs和单位体积功率损耗Pcv 都会随温度变化。温度上升，Bs下降，Pcv开始下降，到谷点后再升高。因此在高温条件下，只要Bs保持较高水平，就可以把工作磁密Bm选得高一些，从而减少线圈匝数，降低用铜量和成本。高温高饱和磁密软磁铁氧体材料，还可以扩大电子变压器使用的温度上限到120益甚至150益。 例如，汽车用电子设备中的高频电子变压器，在外界温度条件变化大和发动机室发热的高温条件下工作，就必须采用高温高饱和磁密软磁铁氧体。软磁复合材料(SMC)是上世纪90年代开发出来的新型软磁材料，其出发点是想把金属软磁材料的工作频率向MHz级和GHz级扩展，因此将金属软磁材料与其他高电阻材料，如石英、陶瓷、高分子材料等复合在一起，只要控制金属软磁材料的体积百分数在逾渗极限以下，就有可能保持软磁特性，又减少各种高频率损耗，成为一种新的软磁材料――软磁复合材料，取英文名称的第一个字母，简称SMC材料。 软磁复合材料中的磁性粒子可以是纯铁、镍、钴金属、铁镍合金、铁镍钼合金、铁铝合金、铁基非晶合金、铁基纳米晶合金和软磁铁氧体经过粉碎后制成的粉末。 非磁性物体可以是二氧化硅等绝缘体，硅树脂、聚乙烯、环氧树脂等高分子材料作粘接剂和硬脂酸等作润滑剂。磁性粒子和非磁性物体混合后，可以经过绝缘处理、压制成形、烧结等工艺加工成磁粉芯，也可以采用现在的塑料工程技术，注塑成各种复杂形状的磁芯。软磁复合材料的优点是密度小，重量轻，生产效率高，成本低，产品一致性好。缺点是由于磁粒子之间被非磁性物体隔开，磁性阻断，磁导率现在一般都在100以内，最近报导通过纳米技术和其他措施，已开发出磁导率超过1000的软磁复合材料，最大可达6000。
磁芯选择指南
磁芯选择指南 来源:网络更新时间：2009-12-14点击数： 1
高频变压器设计时选择磁芯的两种方法 来源:网络 更新时间：2008-11-5 8:06:32 点击数： 42 在高频变压器设计时，首先遇到的问题，便是选择能够满闵杓埔蠛褪褂靡蟮拇判尽?lt;BR> 通常可以采取下面介绍的两种方法：面积乘积法和几何尺寸参数法。这两种方法的区别在于：面积乘积法是把导线的电流密度作为设计参数，几何尺寸参数法则是把绕组线圈的损耗，即铜损作为设计参数。 1 面积乘积法 这里讲的面积乘积。是指磁芯的可绕线的窗口面积和磁芯的截面积，这两个面积的乘积。 表示形式为WaAe ，有些讲义和书本上简写为Ap ，单位为 。 根据法拉第定律，我们有： 窗口面积利用情况有： KWα=NAw 变压器有初级、次级两个绕组。因此有： KWα=2NAw 或
0.5KWα=NAw 我们知道： Aw= 而电流有效值 I=Ip 得到以下关系式：0.5KWα= 即： 于是就有如下式：
由于：EδIp=Pi 又有：Pi= 最后得到如下公式： 这个公式适用于单端变压器，如正激式和反激式。 δ＜0.5，Bm-T,K-0.3～0.4，η-0.8～0.9,J-A/。推挽式的公式则为： 半桥式的公式则为： 这里的δ＞0.5，例如0.8～0.9。 单端变压器如正激式和反激式：Bm=△B=Bs-Br。 双端变压器如推挽式、半桥式和桥式：Bm=2Bpk。 全桥式公式与推挽式相同，但δ＞0.5，例如0.8～0.9。
在J=400A/，K=0.4，η=0.8，δ=0.4（单端变压器），δ=0.8（双端变压器）。公式简化如下： （单端变压器） （推挽式） （半桥式和桥式） 2 几何尺寸参数法 这个方法是把绕组线圈的损耗，即铜损作为设计参数。因此，公式正是由计算绕组线圈的铜损的公式演变而来的。 。变压器有两个绕组 这里为初级绕组电阻， 为次级绕组电阻。 由于
磁芯参数表
常用磁芯参数表 【EER磁芯】 ■ 用途：高频开关电源变压器、匹配变压器、扼流变压器等。 【EE磁芯】 ■ 用途：电源转换用变压器及扼流圈、通讯及其他电子设备变压器、滤波器、电感器及扼流圈、脉冲变压器等。
【ETD磁芯】 ■ 用途：电源转换用变压器及扼流圈、通讯及其他电子设备变压器、滤波器。 【EI 磁芯】 ■ 用途：高频开关电源变压器、功率变压器、整流变压器、电压互感器等。 【ET 磁芯】 ■ 用途：滤波变压器 【EFD 磁芯】 ■ 用途：高频开关电源变压器器、整流变压器、开关变压器等。
【UF 磁芯】 ■ 用途：整流变压器、脉冲变压器、扼流变压器、电源变压器等。 【PQ 磁芯】 ■ 用途高频开关电源变压器、整流变压器等。 【RM 磁芯】 ■ 用途：高频开关电源变压器、整流变压器、屏蔽变压器、脉冲变压器、脉冲功率变压器、扼流变压器、滤波变压器。 【EP 磁芯】 ■ 用途：功率变压器、宽频变压器、屏蔽变压器、脉冲变压器等。
【H 磁芯】 ■ 用途：宽带变压器、脉冲变压器、脉冲功率变压器、隔离变压器、滤波变压器、扼流变压器、匹配变压器等。 软磁铁氧体磁芯形状与尺寸标准(一) 软磁铁氧体磁芯形状 软磁铁氧体是软磁铁氧体材料和软磁铁氧体磁芯的总称。软磁铁氧体磁芯是用软磁铁氧体材料制成的元件或零件，或是由软磁铁氧体材料根据不同形式组成的磁路。磁芯的形状基本上由成型（形）模具决定，而成型（形）模具又根据磁芯的形状进行设计与制造。 磁芯按磁力线的路径大致可分两大类；磁芯按具体形状分，有各种各样： 磁芯按磁力线路径分类 磁芯按使用时磁化过程所产生磁力线的路径可分为开路磁芯和闭路磁芯两类。 第一类为开路磁芯。这类磁芯的磁路是开启的（open magnetic circuits），通过磁芯的磁通同时要通过周围空间（气隙）才能形成闭合磁路。开路磁芯的气隙占磁路总长度的相当部分，磁阻很大，磁路中的部分磁通在达到气隙以前就已离开磁芯形成漏磁通。因而，开路磁芯在磁路各个截面上的磁通不相等，这是开路磁芯的特点。由于开路磁芯存在大的气隙，磁路受到退磁场作用，使磁芯的有效磁导率μe比材料的磁导率μi有所降低，降低的程度决定于磁芯的几何形状及尺寸。 开路磁芯有棒形、螺纹形、管形、片形、轴向引线磁芯等等。IEC 1332《软磁铁氧体材料分类》标准中称开路磁芯为OP类磁芯。 第二类磁芯为闭路磁芯。这类磁芯的磁路是闭合的（closed magnetic circuits），或基本上是闭合的。IEC 1332称闭路磁芯为CL类磁芯。磁路完全闭合的磁芯最典型的是环形磁芯。此外，还有双孔磁芯、多孔磁芯等等。
基于有限元仿真的半桥变压器优化设计磁
总第３０８期 ２０１５年第６期 计算机与数字工程 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆ＤｉｇｉｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．６ １１２５ 基于有限元仿真的半桥变压器优化设计磁 王 琪１ 高 田２ （１．西安工业大学电子信息工程学院 西安 ７１００３２）（２．西北工业大学电子信息学院 西安 ７１００７２） 摘 要 作为开关电源的重要组成部分，变压器设计的优劣直接影响到电路能否正常工作和抗电磁干扰性能，关系到电路的工作性能及电路的效率等。因此如何合理地设计变压器，使其参数满足优化性能，成为研究的重点。半桥变压器的磁芯利用率高，无变压器偏磁和直流磁饱和问题，且无需添加气隙，具有较强的抗不平衡能力，有效地防止了偏磁现象的发生，在大功率开关电源的设计中得到广泛应用，其设计极为关键。在分析半桥变换器工作原理的基础上，根据Ａｎｓｏｆｔ公司的有限元仿真软件，分别从能量密度分布和温度场分布的角度对半桥变压器进行优化设计，给出了变压器模型的结构示意图，并对漏感进行了分析，得到减少漏感的方法，达到优化设计的目的。 关键词 半桥变压器；优化设计；有限元仿真；漏感 中图分类号 ＴＰ３９１ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７２‐９７２２．２０１５．０６．０４１ Ｈａｌｆ‐ｂｒｉｄｇｅＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＯｐｔｉｍｉｚｉｎｇＤｅｓｉｇｎ ＢａｓｅｄｏｎＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ ＷＡＮＧＱｉ１ ＧＡＯＴｉａｎ２ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ摧ａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ摧ａｎ ７１００３２） （２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ摧ａｎ ７１００７２）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｄｅｓｉｇｎｗｉｌｌｄｉｒｅｃｔｌｙａｆｆｅｃｔｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｐｅｒｆｏｒｍ‐ａｎｃｅｌｉｋｅｎｏｒｍａｌｗｏｒｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｔｉ‐ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｓｏｈｏｗｔｏｄｅｓｉｇｎｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｒｅａｓｏｎａｂｌｙｔｏｍｅｅｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｈａｓｂｅｃｏｍｅｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅｈａｌｆ‐ｂｒｉｄｇｅｔｒａｎｓ‐ｆｏｒｍｅｒｗｉｔｈｈｉｇｈｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｈｅｃｏｒｅａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｍａｇｎｅｔｉｃｂｉａｓａｎｄＤＣｍａｇｎｅｔｉｃｓａｔｕｒａｔｉｏｎｎｅｅｄｎｏｔａｄｄａｎａｉｒｇａｐ，ｗｈｉｃｈｈａｓｓｔｒｏｎｇａｂｉｌｉｔｙｏｆａｎｔｉ‐ｉｍｂａｌａｎｃｅｔｏｐｒｅｖｅｎｔｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｂｉａｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｓｏｔｈｅｈａｌｆ‐ｂｒｉｄｇｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｈｉｇｈ‐ｐｏｗｅｒｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙａｎｄｉｔｓｄｅｓｉｇｎｉｓｅｘｔｒｅｍｅｌｙｃｒｉｔｉｃａｌ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｗｏｒｋ‐ｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｈａｌｆ‐ｂｒｉｄｇｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，Ａｎｓｏｆｔ摧ｓｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｈａｌｆ‐ｂｒｉｄｇｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｆｒｏｍｔｈｅｔｗｏａｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｅｎｅｒｇｙｄｅｎｓｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｌｅａｋａｇｅｉｎｄｕｃｔａｎｃｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｔｏｒｅ‐ｄｕｃｅｔｈｅｌｅａｋａｇｅｉｎｄｕｃｔａｎｃｅｗｅｒｅｇｉｖｅｎｏｕｔ． ＫｅｙＷｏｒｄｓ ｈａｌｆ‐ｂｒｉｄｇｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｄｅｓｉｇｎ，ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｌｅａｋａｇｅｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ ＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒ ＴＰ３９１ １ 引言 随着电力电子技术的不断发展，小型化、轻量化和高可靠性已经成为各类电子设备中开关电源的研究方向和发展趋势。作为开关电源的重要组成部分，磁性元件，尤其是变压器，直接影响到电路能否正常工作和抗电磁干扰性能，关系到电路的工作性能及电路的效率等。因此如何合理地设计磁性元件，使其参数满足优化性能，具有体积小、重量轻、损耗小的特点成为研究的重点［１］。半桥变压器的磁芯利用率高，无变压器偏磁和直流磁饱和问题，且无需添加气隙，具有较强的抗不平衡能力，有 磁收稿日期：２０１４年１２月９日，修回日期：２０１５年１月２５日 基金项目：陕西省教育厅专项科研计划项目“高效率、高功率因数ＬＥＤ驱动电源技术研究”（编号：１４ＪＫ１３３９）资助。 作者简介：王琪，女，硕士，讲师，研究方向：控制理论与控制工程，电源技术。高田，男，博士，研究方向：电力电子技术。