基于磁集成的CDR电路

基于磁集成的CDR电路

今天我们来一起研究一下磁集成的CDR电路：

典型的次级倍流整流电路如图1 所示。采用磁集成技术的CDR 与分立磁件的CDR相比，可减少磁件的输入输出脚，这样有效地减少损耗；磁芯的数量也由原来的三个减为一个，所以可减少变换器的体积、质量和成本；采用合理的设计可使纹波电流减为0，这样可以减少磁芯损耗，提高变换器的效率。磁集成的CDR 电路有以下几种，如图2 所示。其中图2（a）是仅把图1 中的各个磁件基于解

（c） 初级绕组采用分裂绕法 图2 几种倍流整流集成方式
（a） 分别绕在EE磁芯的各个磁柱上 （b） 去掉中柱上的次级绕组
图3 磁芯的等效模型  耦思想分别绕在EE 磁芯的各个磁柱上。这是最早的IM-CDR电路。图2（b）中把中柱的次级绕组去掉，两个侧柱上的绕组起到传输能量和滤波的作用。采用这种集成方法可以简化变压器绕制，并
减少线耗[1]。但是这种方法的缺点是：（1）由于初次
级绕组绕在不同的磁柱，所以变压器的漏感很大；
（2）气隙必须设置在侧柱上，这会增加设备成本。为了改进这种方法，研究人员采用图2（c）的集成方法[2]。如图2 所示，这种方法是把初级绕组采用分裂绕组分别绕在两个侧柱上。该方法不仅减少了漏感，并且气隙只需要开在中柱上，方便工业制作。但它也有不足之处，通过建模分析可知，它的输出滤波电感很小，输出端的电流纹波很大，所以变压器的损耗很大，不利于提高效率[4][5]。基于以上三种IM-CDR 的磁芯电阻模型，如
图3 所示，可得三种电路的滤波电感和励磁电感分别如下。

虽然第三种集成方式在有利于简化磁件的设计，并且可减少中心柱的损耗[2]，但根据上面分析可知，它的缺点是滤波电感太小，这样使得输出端电流纹波很大。为了解决这个问题，研究人员提出一种改进型IM-CDR。

更详细：新型磁集成倍流整流电路的分析与设计