下降开关电源变压器损耗的方法开关电源变压器设计工作中,损耗控制可以从铜损、铁损两个方向着手处理。
一、降低铜损
1、选取数值更低的电流密度。
2、缩减绕组匝数。该操作会抬高磁心磁通密度,随之带来铁损上升。仅适合铜损远大于铁损的工况,实际使用需要多加考量。
3、调整变压器加工工艺,以此降低绕组交流电阻。可行手段包含:缩小单根铜线线径,维持导线总截面积不变;扩大初次级绕组贴合面积;拉近初次级绕组间距;线圈疏绕排布。需要留意,前两项手段会加大初次级之间的分布电容。
4、调整电路运行条件来降低交流电阻,例如调低开关频率。该方式会抬高磁心磁通密度,造成铁损上升,只适合铜损占比偏高的场景,需要谨慎采用。
5、选用电阻率更低的导线,该手段落地难度较高。
二、降低铁损
1、更换损耗表现更好的磁心材质,例如以 TDK‑PC50 磁心替换 PC40 磁心。
2、压低磁通密度,不过会带来绕组匝数增多,铜损随之上涨,选用时需要权衡。
3、调整电路参数,例如调低开关频率,该操作同时会改变磁通密度,使用需要谨慎,必要时同步改动绕组匝数。
4、做好热量管控,参照磁心材料损耗‑温度曲线,把器件工作温度控制在曲线的低谷区间。
三、综合处理思路
1、结合器件实际散热条件,调配铜损、铁损二者的占比。
2、对磁心磁通密度、工作频率做匹配设计,令磁心处在合适的工作区间。