适用于开关电源的一种分布结构变压器设计
1 引言传统变压器的结构是由磁芯和绕组两大主要部分组成的，通过磁芯作成的介质传导磁通，图1示出了传统设计的变压器。这种结构的变压器将自其中心到外表面之间形成温度梯度，这是因为变压器的磁芯损耗和铜损的部位通常都在其中心位置，故使得其中心的温度要比表面的温度高出许多。另外，对于那些给定了额定输出功率的变压器，如果其工作频率不能提高，那么其体积尺寸就不可能明显地减小。这是因为变压器的窗口体积必须足够大，才能容纳低损耗的绕组。而且，由于绕组是线绕结构，故其杂散电容必定较大，这是限制工作频率提高的重要因素。由此可见，变压器结构方面的这些固有缺陷，给功率变换器的小型化带来许多困难。
在本文中，作者提出了一种分布结构的开关型变压器，这种分布结构建立在大家熟悉的电路拓扑上。该变压器的磁芯特征是热分布均匀，外形尺寸减小。在文章中，首先从磁场强度推导出了漏感的近似计算公式，然后把几种绕组结构进行了比较，并从中研究探讨了存在最少漏感和具有最佳耦合系数的最佳变压器结构。文章还讨论了利用电感矩阵和T型技术的SPICE变压器模型。 为了获得品质优良的电路设计，电子元器件的模型研究为许多科技人员重视。磁芯元件的模型对于开关电源电路的仿真是很重要的，它包括了磁阻模型、电感矩阵模型和T型技术模型等等，其中电感矩阵型是利用不同绕组之间的相互关系建立的由一个电感矩阵来表述的模型。这种矩阵的参数由测量获得的变压器物理尺寸确定。这种电感矩阵模型最适合用于电路仿真，但在本文中，选用的是T型模型，这除了大多数这个领域的工程技术人员比较重视它外，而且T型模型的参数可以从电感矩阵的参数推导得到。 |
