以上叙及用作变换阿克苏变压器的阿克苏变压器由若干个铁氧磁芯做成。2个磁芯做阿克苏变压器,1个磁芯做电感。3个磁芯构成1个阿克苏变压器/电感模块。许多模块可以连接在一起组成方阵阿克苏变压器。采用这种结构的阿克苏变压器能解决变换阿克苏变压器工作在时,其磁芯中部的局部过热点问题。
1只阿克苏变压器模块包含2只铁氧体磁芯。阿克苏变压器模块由1付正方形铁氧磁芯组装而成,2只铁氧磁芯用环氧树脂粘接在一起,如图2(b)所示。1付绕组镶入每个磁芯内部,粘接在磁芯内表面和端的拐角处,如图2(a)所示。当绕组通过磁芯后,接着旋转180°往回绕。所以每一绕组的“始端”和“末端”都在磁芯的对向角落上。1只相似尺寸的电感加在模块内部阿克苏变压器部分的中心抽头上。其突出的焊片接滤波电容器。有关这种阿克苏变压器和磁芯的细节见参考文献。
阿克苏变压器副边绕组的端子直接和共阴极肖特基整流器TO-228连接。这样可以节省用户在阿克苏变压器副。
边绕组上进行抽头等组装工作量。加上肖特基整流器导通时的正向压降很低,所以整个电路的效率可做得很高。穿过阿克苏变压器的原边绕组是后来加上的。阿克苏变压器的等效变换率由模块数Ne和原边绕组匝数Np乘积和1的比率来决定,即变换率是:(Ne×Np):1。高的变换率可以通过增加原边绕组匝数或增加模块数来获得。
阿克苏变压器可以使模块化,它在分布式中应用,其特点是其它阿克苏变压器法和它比拟的。在市场上,它是大家公认的最小外形和允许用于最高电流密度的一种阿克苏变压器。
模块内部电路的原理图如图3所示。在图中电感是接在阿克苏变压器次级绕组的中心抽头和端之间,这样安排是为了节省组装的工作量。
每一模块漏感的最大值仅有4nH。漏感测量是用5块,其整流器的端被铜条短接,原边绕组为3匝的模块进行测量。这时测得的漏感是0.18μH。因为阿克苏变压器原边电感等于1只模块的漏感和模块数及原边匝数平方的乘积。它的数学表达式为:
Lp=Lmod×Ne×Np2(3)
式中Lp——阿克苏变压器原边电感;
Lmod——1匝穿过1个模块的漏感;
Ne——模块数;
Np——原边匝数。
公式(3)给出的原边电感是当副边开路时测得的电感;而给出的漏感是当副边短路时测得的电感。
5块具有3匝原边绕组的半桥阿克苏变压器,它的变换比是9:1,代入上面数据可得:0.18μH=Lmod×5×9,因此1个模块(2只方块磁芯)的漏感是:
Lmod=0.18μH/(5×9)=180nH/45=4nH
对于具有2匝原边绕组的5个模块,其漏感可用公式(3)进行计算:
Lleak=Lmod×Ne×Np2(端应短路)
=4×5×22=80(nH)
因为它原边的匝数很少,所以它的邻近效应是最小的。
磁路设计人员所关心的阿克苏变压器磁芯(双磁芯组合)尺寸如下:
磁芯面积:0.68cm2;
磁路长度:2.8cm;
磁芯体积:2.0cm3。
模块(双磁芯组合)中阿克苏变压器单元电感的技术条件是:每一模块每一正方形匝的电感最小值为10.0μH;漏感最大值为4nH。滤波电感单元和阿克苏变压器单元大小相似,也是3匝。允许通过电流的大小通常由外接整流器电流的额定值来决定。在30A时,滤波电感技术条件规定其电感最小值是2μH。