開關電源變壓器過熱功率下降的原因及解決方法

2021-01-07 電子發燒友
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開關電源變壓器過熱功率下降的原因及解決方法

周碧俊 發表於 2018-08-09 17:48:12

開關電源變壓器使用時間長了會出現發熱的現象，那麼，是什麼原因造成這樣的現象呢？其實原因很簡單，是因為開關電源變壓器是加入了開關管的電源變壓器，在電路中除了普通變壓器的電壓變換功能，還兼具絕緣隔離與功率傳送功能一般用在開關電源等涉及高頻電路的場合。

開關電源變壓器過熱原因

半導體、功率二極體等是在使用中極易發熱的元器件，在開關電源中也不例外，開關電源主要的發熱元器件為半導體開關管、功率二極體、高頻變壓器、濾波電感等。不同器件有不同的控制發熱量的方法。功率管是高頻開關電源中發熱量較大的器件之一，減小它的發熱量，不僅可以提高功率管的可靠性，而且可以提高開關電源的可靠性，提高平均無故障時間。

開關電源變壓器過熱解決方案

1、對於變壓器二次側的整流可以選擇效率更高的同步整流技術來減小損耗。

2、減小通態損耗可以通過選用低通態電阻的開關管來減小通態損耗。

3、開關過程損耗是由於柵電荷大小及開關時間引起的，減小開關過程損耗可以選擇開關速度更快、恢復時間更短的器件來減少。

4、對於高頻磁性材料引起的損耗，要儘量避免趨膚效應，對於趨膚效應造成的影響，可採用多股細漆包線並繞的辦法來解決。

5、重要的是通過設計更優的控制方式和緩衝技術來減小損耗，如採用軟開關技術，可以大大減小這種損耗。

6、減小功率二極體的發熱量，對交流整流及緩衝二極體，一般情況下不會有更好的控制技術來減小損耗，可以通過選擇高質量的二極體來減小損耗。

7，儘量用粗線繞制次級。 儘量用粗線按原匝數重繞即可

8，換用更大截面積的磁芯變壓器。重新計算並調試，另外，次級採用半波整流的可改用全橋整流，以減少變壓器中的直流分量，也可以減小發熱量。還有，加風扇強制散熱也可以。

a，儘量用粗線繞制次級.b，換用更大截面積的磁芯變壓器。其中a比較簡單，只要窗口允許，儘量用粗線按原匝數重繞即可，b要重新計算並調試，對於不太精通開關電源者很可能會搞砸。另外，次級採用半波整流的可改用全橋整流，以減少變壓器中的直流分量，也可以減小發熱量。還有，加風扇強制散熱也能試下。

開關電源變壓器功率降低解決方案

1、選用更低的電流密度;

2、減少匝數，但會增加磁心的磁通密度而增加鐵損，當銅損明顯高於鐵損時使用，慎用;

3、改變變壓器工藝以減少繞組交流電阻。方法有主要有減小銅線直徑（不能減少總截面積），增加初次級相鄰面（會增加初次級分布電容），減小初次級距離（會增加初次級分布電容），線圈疏饒等;

4、改變電路工作參數以減少交流電阻，比如降低開關頻率，但是會增加磁心的磁通密度而增加鐵損，當銅損明顯高於鐵損時使用，慎用;

5、使用更低電阻率的導線（不太現實哈）。減少鐵損

6、改用功耗參數更優秀的磁心材料，比如使用TDK的PC50材料替代PC40材料;

7、降低磁通密度，但會增加線圈匝數而導致銅損增大，慎用;

8、改變電路參數，比如降低開關頻率，但會同時增加磁通密度，慎用，必要時配合繞組匝數調整;

9、合理熱設計，利用磁心材料溫度與損耗曲線中的谷值;綜合方法

10、根據各自散熱條件，合理分配銅損鐵損比例;

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