反激電源變壓器的CCM和BCM模式講解

CCM模式波形

BCM模式波形

對(duì)于反激拓?fù)渌褂玫降摹白儔浩鳌保墓ぷ鞣绞讲⒉煌谡嬲饬x上的變壓器，真正的變壓器是沒有儲(chǔ)能過程的，而反激所用到的“變壓器”是先儲(chǔ)能再向副邊傳遞能量。所以它更像是電感，根據(jù)勵(lì)磁電感中的磁鏈定義，可得

所以

①

式中 Np——變壓器原邊繞組的匝數(shù)；

Ae——變壓器磁芯的截面積m2；

B(t)——變壓器磁芯中的磁密T；

Lm——?jiǎng)?lì)磁電感H；

當(dāng)原邊電流達(dá)到最大峰值Im_pk時(shí)，B(t)=Bmax=Bm；并且在CCM模式中

可得

②

式中 λ=△im/Im——?jiǎng)?lì)磁電感電流紋波系數(shù)；

Lm——對(duì)應(yīng)勵(lì)磁電流紋波下的電感量H；

M(λ)=(1+λ/2) /λ。

根據(jù)伏秒平衡得：

所以，代入②式得

式中 η——變壓器效率；

所以需要最大磁芯截面積為

③

BCM臨界模式中

可得：

④

式中 fsmin-——BCM模式中的最低開關(guān)頻率Hz。

我們知道，繞組面積/磁芯窗口面積 = K，為窗口利用系數(shù)，得以下方程

⑤

式中 J——繞組電流密度，單位A/m2 ；

Wa——磁芯的窗口面積，單位m2 。

從⑤式可以推出：

⑥

從反激變壓器的電路波形可以求得它的原邊電流和副邊電流有效值，見下式：

CCM模式：

將這兩式代入⑥式可得，最大窗口面積為

⑦

用③式和⑦式即可獲得CCM下變壓器磁芯的最大面積積：

BCM模式：

將這兩式代入⑥式可得，最大窗口面積為

⑧

用③式和⑧式即可獲得CCM下變壓器磁芯的最大面積積：

當(dāng)Ae和Wa單位為cm2，Bm單位為Gass，Up單位為V，Ts單位為s，J單位為A/mm2時(shí)，上式公式需乘上一個(gè)系數(shù)：

CMM模式：

BCM模式：