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高频变压器串并联应用及变压器的设计

最近想做了一个100W超薄开关电源12V/8A。准备用两个变压器串并联方法增大输出功率来降低整机高度。设计方法如下:不考虑用平面变压器。

1、采用变压器初级串联和次级并联方法进行设计参数。

现在问题两个变压器如何设计?请各位讨论

个人方案:

1、就单变压器开关电源来说,假设:初级NP=48T,次级为6T,辅助为7T。现如果用两个变压器串并联设计,将两个变压器初级串联,次级并联,辅助从其中一个变压器上设计。变压器设计方法,将两个变压器初级各绕24T,每个变压器次级各绕12T,其中一个变压器辅助绕14T。另一个不绕辅助绕组。请各位分析这样有无问题。

欢迎大家讨论。

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2011-05-06 17:12
和谐社会,消灭0回复
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2011-05-06 17:14
@tornadojie
和谐社会,消灭0回复

我还没遇到过这种方法,请大侠们支招吧

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wei520
LV.6
4
2011-05-06 21:28

关注中

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小凡凡
LV.7
5
2011-05-06 22:23

变压器串并联设计反激电源,优势在于可以使用45V的肖特基二极管

(有PFC时,无PFC建议不要串并联,无优势)把UOR设计在200-250V(没记错的话),最大占空比大概为0.3左右。12V10A采用6N90。

设计变压器时,每个变压器按照输入电压200VDC设计,每个变压器的UOR取100-125V,综合匝数比=2N。另外电感量尽量取临界模式。

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小凡凡
LV.7
6
2011-05-06 22:40
@小凡凡
变压器串并联设计反激电源,优势在于可以使用45V的肖特基二极管[图片]。(有PFC时,无PFC建议不要串并联,无优势)把UOR设计在200-250V(没记错的话),最大占空比大概为0.3左右。12V10A采用6N90。设计变压器时,每个变压器按照输入电压200VDC设计,每个变压器的UOR取100-125V,综合匝数比=2N。另外电感量尽量取临界模式。

串并联的优势有:

1、两个磁芯更容易散热;输出大电流为单个变压器的一半,出线更容易。

2、假如总匝数比为20,实际每个变压器的匝数比仅为10,理论上漏感会很大程度上减小;

3、400V直流输入,占空比也不会很小,导通损耗下降。采用准谐振时,初次   级开关损耗进一步下降。

4、可以采用45V的肖特基二极管,不必采用昂贵的同步整流;

5、反激本质是一个电感,实际并不存在严重的均压问题;

(想想85-265V输入都能工作,怕啥。计算出来就会很清楚)

6、最大的缺点是成本偏高,体积偏大。另外,不管采用什么方案(硬开关还是软开关),BCM模式时,输出电容的纹波电流都不是一般的大。

至于串并联方案,采用连续模式设计有什么弊端,尚不是很清楚,我只是原来分析过BCM模式。有PF时,建议不要设计在连续模式,得不偿失。

综合去考虑吧!

实验参数如下:

400V输入,12V10A输出。

PQ3220+PQ3220+6N90+MBR3045

效率90%,没有优化。带12V5A,6N90及MBR3045无需散热器。

 

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小凡凡
LV.7
7
2011-05-06 22:47

初级=24T,次级=12T,则N=2,2N=4,UOR=12.5V*4=?

400V输入,D?

假设初级NP=48T,次级为6T,如果保证UOR(DMAX)不变。

单个变压器:NP=24T,NS=6T

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2011-05-12 14:03

顶一下。

电源变压器的串并联应用

 

发布时间:2006年9月2 点击次数:1841                                               

 

电源变压器是常见的重要电子元件之一,但在电子刊物中,有关电源变压器的串并联使用却介绍很少。这里将电源变压器的串并联使用作浅薄介绍。

电源变压器与一般的器件一样,应急工作时可以将其多个变压器在一定条件下进行串并联使用,如市售的电源变压器是完全可以满足要求。变压器功率满足要求时,而没有合适的电压,可以将两个或多个变压器串联使用;在电压满足的条件下,而变压器功率不够时,又可以将两个或多个变压器并联使用,以满足电路供电要求。电源变压器是由电感线圈构成的,所以完全遵循电感器的运算规则,即可把电源变压器初级串联,也可在输出的次级串联……现将四种情况分别介绍如下。

1.电源变压器的初级串联。

在变压器计算式中有一个常数N称为匝数比,它是初级匝数与次级匝数之比,初次级电压比关系为N,而初次级电流比关系为1/N。例如:两个初级为220V,次级为18V的变压器,N为13,如果将两个变压器的初级串联,则在单个次级上输出电压将降到9V以下。而这种情况是在单个变压器的次级电压高于成倍用电器电源使用情况下,可以将两个或多个变压器初级串联使用。而如再将两个次级串联就没有多大使用价值了。在此情况下,只要保证单个变压器的功率要求,则次级输出电压不一定相同,它的输出电压计算为:V单=(V1次+V2次+……Vn次)/Vn。

2.电源变压器的次级串联。

电源变压器的次级串联是在单个功率满足情况下,而次级输出电压不满足时将两个或多个变压器的组合。如两个变压器的初级输入为220V,次级输出为18V时,如要给负载供33V电压,则可以将两个变压器的次级串联起来应用。电源变压器的次级串联也是很容易的,不同的次级输出只要保证单个变压器功率的条件下也是可以将其次级串联应用的。在理想状况下多个变压器的初级输入电压相同时,总输出计算式为:V总=V初单/(V1次+V2次+……Vn次)

3.变压器的初级并联。

这种情况是我们生活中常见的实例,多个不同供电的老式彩电中的遥控变压器和主变压器(电源开关变压器)均属于变压器初级的并联。

4.变压器的次级并联。

电源变压器的次级并联是在单个变压器次级输出电压相同而单个功率不能满足的情况下的应用。其应用是将多个变压器的次级电流叠加,以满足负载的功率需要。电源变压器的次级并联,可使输出功率为多个变压器功率之和。

电源变压器的串并联应用是不分线性电源电路和电路的。在以前的线性电源电路中,次级串联的应用实例更多些,比如电视机中的行逆程变压器,就是运用了变压器次级的串联。现在的大功率开关电源中,次级并联的应用要多些,如上百瓦的开关电源中常将变压器的次级并联,以增大功率。电源变压器的串并联应用时要注意以下几点:

()电源变压器在串并联时要注意变压器的同名端,串联应用时要顺串而不能反串,并联使用时要同名端与同名端相并,否则就会烧毁变压器。

()以上计算只是理想算法,而实际上在它们串并联后的单个变压器损耗是非常大的。每个电源变压器的次级输出电压会比上式计算结果低的。

()不同次级输出,如要并联使用,最好在稳压后进行,且并联电压是取变压器输出中最低的电压值。次级串联应用时,可以是次级直接串联,也可以在稳压后再串联。

()电源电路中的共地是必须的。只有在一个参考点的条件下才能进行电位比较和电压计算。

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小凡凡
LV.7
9
2011-05-12 14:46
@jiajunzoo@163.com
顶一下。电源变压器的串并联应用 发布时间:2006年9月2日点击次数:1841                                                电源变压器是常见的重要电子元件之一,但在电子刊物中,有关电源变压器的串并联使用却介绍很少。这里将电源变压器的串并联使用作浅薄介绍。电源变压器与一般的器件一样,应急工作时可以将其多个变压器在一定条件下进行串并联使用,如市售的电源变压器是完全可以满足要求。变压器功率满足要求时,而没有合适的电压,可以将两个或多个变压器串联使用;在电压满足的条件下,而变压器功率不够时,又可以将两个或多个变压器并联使用,以满足电路供电要求。电源变压器是由电感线圈构成的,所以完全遵循电感器的运算规则,即可把电源变压器初级串联,也可在输出的次级串联……现将四种情况分别介绍如下。1.电源变压器的初级串联。在变压器计算式中有一个常数N称为匝数比,它是初级匝数与次级匝数之比,初次级电压比关系为N,而初次级电流比关系为1/N。例如:两个初级为220V,次级为18V的变压器,N为13,如果将两个变压器的初级串联,则在单个次级上输出电压将降到9V以下。而这种情况是在单个变压器的次级电压高于成倍用电器电源使用情况下,可以将两个或多个变压器初级串联使用。而如再将两个次级串联就没有多大使用价值了。在此情况下,只要保证单个变压器的功率要求,则次级输出电压不一定相同,它的输出电压计算为:V单=(V1次+V2次+……Vn次)/Vn。2.电源变压器的次级串联。电源变压器的次级串联是在单个功率满足情况下,而次级输出电压不满足时将两个或多个变压器的组合。如两个变压器的初级输入为220V,次级输出为18V时,如要给负载供33V电压,则可以将两个变压器的次级串联起来应用。电源变压器的次级串联也是很容易的,不同的次级输出只要保证单个变压器功率的条件下也是可以将其次级串联应用的。在理想状况下多个变压器的初级输入电压相同时,总输出计算式为:V总=V初单/(V1次+V2次+……Vn次)。3.变压器的初级并联。这种情况是我们生活中常见的实例,多个不同供电的老式彩电中的遥控变压器和主变压器(电源开关变压器)均属于变压器初级的并联。4.变压器的次级并联。电源变压器的次级并联是在单个变压器次级输出电压相同而单个功率不能满足的情况下的应用。其应用是将多个变压器的次级电流叠加,以满足负载的功率需要。电源变压器的次级并联,可使输出功率为多个变压器功率之和。电源变压器的串并联应用是不分线性电源电路和电路的。在以前的线性电源电路中,次级串联的应用实例更多些,比如电视机中的行逆程变压器,就是运用了变压器次级的串联。现在的大功率开关电源中,次级并联的应用要多些,如上百瓦的开关电源中常将变压器的次级并联,以增大功率。电源变压器的串并联应用时要注意以下几点:(1)电源变压器在串并联时要注意变压器的同名端,串联应用时要顺串而不能反串,并联使用时要同名端与同名端相并,否则就会烧毁变压器。(2)以上计算只是理想算法,而实际上在它们串并联后的单个变压器损耗是非常大的。每个电源变压器的次级输出电压会比上式计算结果低的。(3)不同次级输出,如要并联使用,最好在稳压后进行,且并联电压是取变压器输出中最低的电压值。次级串联应用时,可以是次级直接串联,也可以在稳压后再串联。(4)电源电路中的共地是必须的。只有在一个参考点的条件下才能进行电位比较和电压计算。

变压器分压是依据两个电感量的大小,反激拓扑中,流过的电流与总串联电感量有关,而总电感量与输入电流决定了输出能量的大小。所以,只要做好原边限流,反激变压器串并联时,和普通单变压器无异。正激变换原理是采用真正的变压器,原边无法感知负载电流(分压由各自励磁电感决定,励磁电感与负载电流无关),所以串并联时存在安全隐患。“电感”串联要比“变压器”串联安全的多。

 

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LV.1
10
2011-05-12 16:02
@小凡凡
串并联的优势有:1、两个磁芯更容易散热;输出大电流为单个变压器的一半,出线更容易。2、假如总匝数比为20,实际每个变压器的匝数比仅为10,理论上漏感会很大程度上减小;3、400V直流输入,占空比也不会很小,导通损耗下降。采用准谐振时,初次  级开关损耗进一步下降。4、可以采用45V的肖特基二极管,不必采用昂贵的同步整流;5、反激本质是一个电感,实际并不存在严重的均压问题;(想想85-265V输入都能工作,怕啥。计算出来就会很清楚)6、最大的缺点是成本偏高,体积偏大。另外,不管采用什么方案(硬开关还是软开关),BCM模式时,输出电容的纹波电流都不是一般的大。至于串并联方案,采用连续模式设计有什么弊端,尚不是很清楚,我只是原来分析过BCM模式。有PF时,建议不要设计在连续模式,得不偿失。综合去考虑吧!实验参数如下:400V输入,12V10A输出。PQ3220+PQ3220+6N90+MBR3045效率90%,没有优化。带12V5A,6N90及MBR3045无需散热器。 
小凡凡,你能把你这个电源拍个图看看吗?
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小凡凡
LV.7
11
2011-05-12 16:32
@
小凡凡,你能把你这个电源拍个图看看吗?

去年搭的电路,部分12V10A的适配器是这么做,你可以去市场看看。

这玩意成本高,建议不采用

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sife
LV.3
12
2011-09-27 10:21
这位兄弟,不知问题解决了没有!最近也遇到此类问题,因体积限制须用多个变压器串并联.按兄台这种初串次并的方法,不知变压器的参数差异对整机性能影响大不?
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200瓦特
LV.2
13
2011-10-14 17:40
关注,最近在整这个串联的
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jepsun
LV.9
14
2011-11-23 15:51
楼主啊半年过去了。你这个方案怎么样?
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piaobo83
LV.4
15
2013-08-20 13:42
@小凡凡
初级=24T,次级=12T,则N=2,2N=4,UOR=12.5V*4=?400V输入,D?假设初级NP=48T,次级为6T,如果保证UOR(DMAX)不变。单个变压器:NP=24T,NS=6T
那感量呢?是按原变压器的1/2?还是按每个变压器的初级实际电压、次级电流减半去算(比如原变压器是DC400V,现在每个分到DC200V,次级电压不变,电流减半)
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2013-08-20 14:39
通常做法都是初级并联,次级并联。。。
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2013-08-20 14:41
@小凡凡
去年搭的电路,部分12V10A的适配器是这么做,你可以去市场看看。这玩意成本高,建议不采用
两个PQ3220,成本非常高。。。。
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ruohan
LV.9
18
2013-08-22 13:41
@dxsmail
通常做法都是初级并联,次级并联。。。

小凡凡的意思是变压器初级串联,次级整流后并联,

可以使用耐压小的管子

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