直流變換器中微型變壓器的電氣性能

5 直流變換器中的微型變壓器

把微型變壓器D用在工作在2MHz的全橋式直流變換器中。圖6繪出測量和計算得輸入電流(Iin)與輸出功率(Pout)同輸入電壓(Vin)的關(guān)系曲線(xiàn)。當Vin=4.5V時(shí)得到最大輸出功率0.4W，之后變壓器磁芯飽和。

Vin>2V時(shí)，Iin模擬量與測量值不相符。這是因為模擬中假設材料的磁導率是線(xiàn)性的，而實(shí)際上，接近飽和，磁導率會(huì )減小對磁化電感的作用，因此輸入電流增大。

變換效率，用測得輸出功率與輸入功率之比來(lái)確定。Vin>2V時(shí)，測得的效率為40%。模擬預測，用相同的輸入電壓可使效率達到50%。其間的差異，可能是因在模擬中不包括磁滯損耗引起的。

根據這些測量看出，微型變壓器的功率容量和變換效率可以提高。把工作頻率提高到5MHz(最初的設計標準)，在Vin=12時(shí)，模擬預測的輸出功率會(huì )達到2.2W，而在2MHz僅為0.4W。增大磁芯材料厚度，也會(huì )有利于變壓器在較高的電壓下工作。

精確地分析損耗可以看出，由于Lm低，初級繞組損耗占優(yōu)勢。用高寬比為2：1的導體，可以減小繞組電阻，模擬預測的效率將提高到75%。另一方面，用較厚的磁芯能解決低磁化電感問(wèn)題。采用疊層，可以防止渦流在磁芯中產(chǎn)生較大的損耗。未來(lái)的工作，將在模型中集中考慮磁滯損耗和電容作用的問(wèn)題。