鐵氧體磁心高頻變壓器設(shè)計

1、鐵氧體磁心高頻變壓器設(shè)計(二)2009072011:33:29|分類：電子制作|字號訂閱來源：工程部作者：華奧盛20080416點擊：2513高頻變壓器設(shè)計基礎(chǔ)與電源變壓器不同，高頻變壓器工作在放大器電路中，是放大器的組成部分。而且，工作在有一定帶寬的頻段上，其參數(shù)與放大器電路參數(shù)有關(guān)。因此，分析與設(shè)計高頻變壓器時，必須與放大器電路相結(jié)合，并根據(jù)其特點確定電參數(shù)。3.1高頻變壓器的主要作用3.1.1阻抗匹配變換信號電壓，使前、后級放大器

2、達(dá)到阻抗匹配，保證信號不失真、高效的傳輸。3.1.2隔離使用高頻變壓器可將兩個電路隔離。3.1.3倒相通過改變變壓器的極性，使輸出信號的相位與輸入信號的相位相反；或變?yōu)閮蓚€大小相等、相位相反的信號。3.1.4多路信號迭加或分解利用變壓器可將兩路或多路信號相迭加，或?qū)⒁粋€信號分成幾個信號傳輸給負(fù)載。3.2高頻變壓器的等效電路高頻變壓器的主要作用是將某一量值的阻抗變換成另一量值，使兩個電路間達(dá)到阻抗匹配或使放大器獲得最佳負(fù)載阻抗。利用變壓器

3、所得到的阻抗，與一個具體的電阻不同，它是包含了變壓器自身參數(shù)（自感、漏感、分布電容、銅阻）在內(nèi)的一個網(wǎng)絡(luò)，其電抗成分會隨著頻率的變化而變化。在不同頻率下的各種電路中，變壓器可等效為一個具體的網(wǎng)絡(luò)，稱為等效電路。圖8為高頻變壓器的等效電路，它與電源變壓器等效電路的區(qū)別在于補充了電源內(nèi)阻Ri，并把初、次級漏感合并在一起用LS表示，定義為初次級總漏感。圖中：r1——初級銅阻；r2′——換算到初級的次級銅阻；C1——初級分布電容；C2′——換算

4、到初級的次級分布電容；L1——初級自感（H）；LS——次級短路，從初級端測得的漏感（H）；Ri——電子管或晶體管內(nèi)阻；R2′——換算到初級的次級負(fù)載電阻；rC——鐵損分量等效電阻；U1——信號源電壓（V）；U2′——換算到初級的次級電壓（V）。圖8基本上反映了高頻變壓器的各個參數(shù)，但直接用來進(jìn)行計算是有一定困難的，也是不符合實際的，需要區(qū)別不同情況加以簡化。通常將工作頻帶分成低、中和高三個頻段，把信號源內(nèi)阻與負(fù)載電阻分為高阻和低阻，在各

5、個頻段上，將L1、LS、C1、C2′所呈現(xiàn)的阻抗與R1、R2′進(jìn)行比較，在串聯(lián)參數(shù)中，忽略遠(yuǎn)小于R1、R2′的參數(shù)，在并聯(lián)參數(shù)中，忽略遠(yuǎn)大于R1、R2′的參數(shù)。由此可得到低頻、中頻、高頻三個頻段，高阻電路和低阻電路兩種情況的簡化等效電路。在實際應(yīng)用中，由于大多數(shù)電路為使用半導(dǎo)體器件的電路，R1、R2′均為低阻，因此，在實際應(yīng)用中，常用的等效電路為四種，見圖9、圖10、圖11和圖12。由圖9電路可知，在低頻段，L1的感抗隨頻率下降而下降，

6、L1的大小直接影響輸出電壓U2′的大小。因此，L1是決定高②效率；③屏蔽要求；④溫升；⑤其它特殊要求。3.6高頻變壓器的基本計算公式3.6.1匝數(shù)比一般變壓器輸入變壓器式中：N1——初級匝數(shù)，推挽變壓器初級兩臂總匝數(shù)；N2——次級匝數(shù)；Ra——單端放大器負(fù)載阻抗(Ω)，Ra=r1＋r2′R2′；Raa——推挽放大器一臂至另一臂負(fù)載阻抗(Ω)，Raa＝r1＋r2′R2′；C2、C2′——次級分布電容（pF）和換算到初級的次級分布電容（pF

7、）；η——變壓器效率，η=R2′（r1＋r2′R2′)，當(dāng)未給出效率時，可參照圖19確定。3.6.2銅阻①甲類放大器用變壓器式中r1——初級銅阻（Ω）；r2——次級銅阻（Ω）。②乙類放大器用變壓器當(dāng)按熱效應(yīng)選擇導(dǎo)線時，初級兩臂總銅阻為r1=0.414Raa(1η)次級總銅阻為對于小功率晶體管放大電路，雖為乙類放大，但因電流很小而不考慮其發(fā)熱時，銅阻可按“甲類放大器用變壓器”公式計算。3.6.3初次級回路電阻、等效電阻①初級回路電阻RⅠ甲

8、類單邊放大電路用變壓器RⅠ=Rir1甲類推挽電路用變壓器RⅠ=2Ri（每臂）r1乙類推挽電路用變壓器RⅠ=4Ri（每臂）r1②次級回路電阻RⅡRⅡ=R2r2RⅡ′=Rar1（甲類單邊放大電路）或RⅡ′=Raar1（乙類單邊、推挽電路）③等效電源電阻ReRe=RⅡRⅡ′（RⅡRⅡ′）④電阻比=RⅡ′RⅡ3.6.4初次級電壓①已知輸入電壓U1（V）次級電壓U2（V）為初級電勢E1=0.5（1η）U1②已知輸出功率P2次級電壓U2為式中U2—