[经验]

变压器的饱和

陈忠阳

2018-11-27 16:47:30

7574 变压器 MOSFET 波形

下述的各条目，在关于“重要检查点”规格以外确认，前项已经说明“MOSFET的漏极电压和电流、及输出整流二极管的耐压”。这里将说明“变压器的饱和”。

MOSFET的漏极电压和电流、及输出整流二极管的耐压
变压器的饱和
Vcc电压
输出瞬态响应和输出电压上升波形
温度测量和损耗测量
电解电容器

变压器的饱和
这里说明变压器T1的饱和是与主掌反激式工作的初级绕组和次级绕组相关。T1自带产生电源IC的电源VCC的第三绕组（引脚4、5），关于这点，须另行检查是否如设计般产生VCC。
首先，重温变压器的饱和。变压器所使用的磁性材料（铁、铁氧体等），具有饱和磁通密度的特性。流向变压器的初级绕组的电流增加，磁场强度就会变大，磁通密度并非无限增大，达到饱和点后，对于电流增加，磁束密度几乎不会增加。此种状态称为饱和磁化，此时的磁通密度就是饱和磁通密度。
超过饱和点后成为饱和磁化的状态，称为变压器的饱和。对此，与电感相同。变压器的饱和，除了不会增加磁通密度外，电感值反而会急剧减少。
当电感值减少时，针对直流的电阻仅仅是变压器的绕组的电阻。也就是说，变压器饱和后将流过大电流。这是，电源设计中变压器的饱和问题的原因。对此，与电感相同。

右边的波形数据是变压器的将一次侧内置MOSFET的Ids进行开关，绿色线为正常，即变压器未饱和。相对于此，红色虚线则表示变压器饱和时的典型波形。
如同上述，变压器一但饱和，将流过大电流，造成Ids出现峰值电流，也就是电流急剧增加。电流过大时，就可能破坏MOSFET。

变压器设计时，计算一次侧的最大电流Ippk，以进行适合的变压器设计，观察到像上述波形数据般的Ids电流波形时，就必须重新进行变压器设计。变压器设计相关内容请参照这里。
以下总结了变压器的饱和的检查要点和条件设定。
＜变压器的饱和的检查要点＞