基于I～P特性的反激式电源高频变压器磁芯选择

夏永洪，顾伟华，朱德省，朱佳伟

(1.南昌大学 信息工程学院，江西 南昌 330031 2.江苏林洋能源股份有限公司，江苏 启东 226200)

0 引 言

反激式开关电源相较于传统线性电源，具有体型轻巧和输出稳定的优势，因而得到了广泛的应用[1]。高频变压器作为反激式开关电源的核心部件，其磁芯的合理选择对电源的工作性能和设计成本起着决定性的作用。

文献[2-5]采用AP(面积乘积)法选择高频变压器的磁芯，即根据计算得到的AP值选择最为接近的磁芯规格，但由于在AP值的计算过程中有较多人为设定的中间量，因此得到的AP值只是一个近似结果，从而会存在一定的偏差。文献[6]在现有磁芯AP选择法的基础上，通过改进AP法的中间计算量使得磁芯选择结果更加准确，但该方法所得到的结果依然是一种估算值。文献[7-9]根据不同磁芯在同一条件下的高频损耗来选择合适的磁芯，但在磁芯选择过程中尚未考虑不同磁芯结构对电源功率特性的影响。文献[10,11]借助有限元工具实现了不同磁芯高频变压器的设计建模，并对不同磁芯的性能参数进行了分析，为该类高频变压器的磁芯选择提供了参考。

与现有采用AP法选择高频变压器磁芯的方法不同，提出一种基于电源I～P特性的高频变压器磁芯选择方法。建立反激式开关电源联合仿真模型，对不同磁芯的高频变压器对应的电源I～P特性进行计算，并采用实验测试的方法对计算结果加以验证。同时根据仿真结果，推导不同磁芯的I～P特性拟合公式，结合磁芯的最大工作磁密得到电源最佳输出功率，以实现电源在不同应用功率区间下磁芯的合理选择。……