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正方形断路器的内部结构基本原理与应用领域

发布日期:2022-01-18 作者:福鹿会APP 点击:

  大多数DC/DC开关电源都须要隔绝断路器而正方形断路器控制技术在隔绝断路器的很多各方面实现了关键的突破。介绍了正方形断路器的内部结构、操控性和采用方法。

  在DC/DC变换中,基本的Buck、Boost、Cuk开关电源是不须要控制器隔绝断路器的。但假如明确要求输出与输出隔绝,或明确要求得到多组输出电阻,就要在控制器组件与整流器组件之间采用控制器隔绝断路器,因此绝大多数开关电源都有隔绝断路器。目前电路结构设计的发展趋势是工作效率更高、表面积更小、总重量更轻,而现代的隔绝断路器在工作效率、表面积、总重量等各方面严重制约了电路结构设计的进一步发展。与此同时由于断路器涉及到的产品名称有电阻、电阻、振幅、变比、温度、电子组件u值、漏抗、损耗、外形尺寸等,因此一直无法象其它电子元器件那样有现成的断路器可供换用,经常要经过繁琐的排序来换用电子组件和逆变器导线,所以逆变器绕制对断路器的操控性也有较大影响,加之断路器的很多关键参数不易测量,给采用带来一定的盲目性,很难在振幅响应、漏抗、表面积和散热器等各方面达到满意效果。正方形断路器(Flat Transformer控制技术则在隔绝断路器的很多各方面实现了关键的突破。

  目前,欧美国家的很多控制器商品中都开始采用正方形断路器控制技术,如动力电池电池控制器、通信设备分布式控制器、UPS等。而国内的隔绝控制器断路器在材料、工艺等各方面与欧美国家先进国家有一定差距,阻碍了电路结构设计控制器低频的提升和工作效率提高,使电路结构设计商品停留在三个较高的水平。正方形断路器控制技术将会为低频电路结构设计的结构设计和科技化提供更多有益的帮助。

  现代断路器的逆变器经常是绕在三个电子组件上,所以数会较多。而正方形断路器(模块)只有一匝网状福兰县逆变器,这一匝逆变器也不同于现代的科季马,而是一片片easier,贴绕在多个同样大小不一的冲压铁氧体电子组件表底下。因此正方形断路器的输出电阻取决于电子组件的特征值,所以正方形断路器的输出电阻可以透过逆变器进行扩充,以满足结构设计的明确要求。并且正方形断路器UX21LI2677E逆变器的数会一般来说也只有数匝,不仅有效减少了铜损和分布电容、加性,所以为绕制带来了很多便利。由于电子组件是用简单的铆接组合而成的,操控性的连续性大幅提高,也为大批量生产减少了成本。

  正方形断路器一般来说有2个或2个以上大小不一一样的柱状电子组件(图1a)。现以2个电子组件的正方形断路器为例介绍其内部结构。每个电子组件柱在对角线上的二角都用easier连接,easier在透过电子组件柱时紧贴电子组件内壁(图1b)。三个电子组件并排放置,相邻的二角用easier冲压起来,在三个电子组件的三个内侧底下的三个珠点的easier用一片片easier冲压在一起,这里是正方形断路器初级线圈的服务中心,假如在这里引出粘毛,是初级线圈的服务中心粘毛;在另三个电子组件的三个内侧底下的三个珠点的easier是正方形断路器福兰县线c)。这样就基本构成三个正方形断路器的主体部分。它的福兰县线匝,所以可以带有服务中心粘毛。三个完整的正方形断路器还有三个实用工具的储能电容(1.4μH@500kHz,DC20A),它的一端常接在服务中心粘毛上,上、下各有一片片固定铜板,它们将电子组件和滤波电容夹在中间,与此同时作为整流器控制器的两极(图1d)和散热器板(前述采用中还要根据功率的大小不一加装散热器板)。

  这种内部结构的断路器表面积小,高度有8mm和12mm两种。货线数会大幅少于现代的断路器,内部结构更紧凑,磁耦合大幅强于现代的断路器,漏抗小于0.2%,因此它可以在更高的振幅下工作,有利于控制器切换工作效率的提高。紧密的电子组件的几何形状限制了热点的产生,减少了热耗,因此允许更高的能量密度。与此同时本身的散热器条件大幅强于现代的断路器。因此正方形断路器的表面积、总重量大幅减少,而工作效率更高。更关键的是,它为电路结构设计中控制器断路器提供更多了三个通用的选择,省去了复杂的排序、选料和断路器绕制过程。它在简化和优化结构设计的与此同时,还缩小了表面积,减少了成本。因此正方形断路器非常适合应用领域在低压(1~60V、大电阻(30A/每电子组件)的电路结构设计或逆变控制器的结构设计中,对断路器的拓扑内部结构没有限制。表1列出了FTI-12×2A-XA系列产品正方形断路器的主要控制技术参数。

  例如,电路结构设计输出电阻5V,输出电阻150A。换用5V系列产品的正方形断路器FTI-12×2A-XX。假如用FTI-12×2A-1A,就须要5个逆变器;假如用FTI-12×2A-5A(前述是由5个FTI-12×2A-1A逆变器构成),只须要1个。

  此外,前述应用领域中还须要知道正方形断路器的变化和UX21LI2677E线圈的数会。变比可用下面公式进行排序:

  式中,K是系数。当正方形断路器的输出是透过服务中心粘毛时,K=0.5;正方形断路器无服务中心粘毛时,K=1。N是逆变器的正方形断路器模块特征值。P正方形断路器UX21LI2677E数会。

  上面的例子中,假如输出正方形断路器采用服务中心粘毛,输出的交流电阻为150V,变比可订为10:1,则UX21LI2677E数会P=10/(0.5×5)=4。假如输出的交流电阻为300V,变比可订为201,则UX21LI2677E数会P=20/0.5×5=8。由此可见正方形断路器的UX21LI2677E逆变器的数会一般来说是很少的。

  笔者受FTI公司委托在动力电池电池控制器中采用了正方形断路器。根据本人的采用体会,采用正方形断路器后,控制器振幅为300kHz,切换工作效率大于95%,整个装置的表面积和总重量也大幅减少。由于正方形断路器已标准化、系列产品化、科技化,操控性连续性好,采用非常方便快捷。

  正方形断路器改变了现代的控制器开关电源中隔绝控制器断路器的结构设计思路,为结构设计人员提供更多了更方便快捷、更优良的选择。1998年,它被Electronic Products 杂志评为年度杰出商品。