王静 邵占丰
杭州优迈科技有限公司 浙江 杭州 310000
摘要：本文以TOP243Y为主要研究对象，首先详细的介绍了TOP243Y芯片的相关概述；其次对高频变压器的磁芯选择及参数计算进行了相关分析；最后说明了高压变频器的结构与参数优化等诸多内容的分析，希望能够给同行带来一定的帮助。
关键词：TOP243Y芯片；开关电源；高压变频器；优化；设计；多路输出
引言
在高频变压器运行结构中，先进、安全的电源开关不但可以提高软件系统的生产效率，还可以为组织结构传递平稳的能量和并传输重要数据信息，进而促使电路结构的能够被电器设备有效的隔离。然而，在实际的运行过程中，高频变压器的运行会受到其自身的发热量以及外界其他客观因素的影响，所呈现的负载调整率可能不稳定，不能达到企业预设的参数要求，为了优化和改进现实生活中的问题，作出如下探究[1]。
1.TOP243Y芯片的相关概述
1.1 TOP243Y的主要介绍
在TOPSwich-GX系统内的一种重要组成零件主要由TOP243Y组成，其是由美国PI公式的系统开发人员研制并推广的新型的第四代开关电源产品。有大量资料显示，当前全球研发的开关电源操作系统的最大输出功率已经可以达到290W,系统开发人员利用互联网信息处理技术，运用独特的工艺流程，在结合高压CMOS技术的基础上，妥善应用并有效调节电源系统的各个零部件开关，从而实现了PWM调控、故障状态维护及高压功率MOSFET的平稳运行，经过实验操作人员的不断实践和探索，TOP243Y处理软件的电源开关在开启时就可以自动的调控其他电路，并辅以削弱EMI的抖动欠压保护程度及过压关断，经过软件开发人员的集中处理，融入国内外先进的计算机处理技术，将EcoSmart技术应用于TOP243Y的电源电路开关设计环节，进而为相关人员提供安全、准确的数据信息，不但提高了工作人员的组织效率，也缩减了整体的设计周期[2]。
1.2基于TOP243Y的多路输出开关电源电路设计思路
在大型的仪器仪表运行过程中，系统结构的管理人员经常会重点关注电路设计的多路开关电源设置，针对输入电压设计来说，其整体的设计要求应满足在85V-265V、50/60Hz的输入电压变化范围，其中，主电路输出的主电压U0应为+5V,输出电流I0应为1A,同时应保证电压的输出误差率不能超过1%，负载调整率不超过0.31%及电压调整率不超过0.5%的设计要求；对于输出电压的数值设置，应保证输出电压U0应为+15V,输出电流I0应为0.2A，当输出电压U0为-15V时，输出电流I0应为0.2A。
相关人员严格按照以上设计要求规范操作电源电路，并应用TOP243Y的处理芯片构建完整的反激式电源处理系统，主要输入整流进滤波电路、钳位保护电路、高频变压电路、输出电路、反馈电路、控制及保护电路组成。具体结构图如图1所示，其中，TOP243Y的处理芯片主要对电路的直流电压进行系统检测，根据基准电压的运行状态，实时调整电压运行功率，当发现其变小时，对其进行合理放大，通过对振荡器脉冲宽度的自动调节，来提升控制变换器输出电压的安全性和稳定性。
另外，在电路电流过压较低时。启动开关是TOP243Y芯片的主要特点之一，按照芯片的这一实用性能可以将开关电源的最宽输入范围设定在85V-265V之间，并将开关频率调整到132kHz。在确保安全操作的前提下，如何将高频变压器和整个开关电源的体积缩小已经成为了社会广泛关注的热点话题，例如，当开关电源的负载处于较轻的状态时，TOP243Y芯片会自动调节开关频率，使其从132kHz转换到130kHz，从而合理的调节电源使用的工作效率，在节能环保的同时，使得开关电源电路符合整体的设计标准。由此可以看出，高性价比、最简单的外围线路以及安全可靠的性能参数是TOP243Y芯片的主要应用优势，相关人员应采用独特的施工处理技术，简化电源电路开关的操作流程，在不断完善运行效果的同时，确保整个系统可以满足企业生产需要[3]。
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图1.基于TOP243Y芯片的多路输出开关电源原理运行图
2.高频变压器的磁芯选择及参数计算分析
2.1变压器磁芯的选择
在实际的磁性变压器选择过程中，采购部门应全面分析变压器运行中的磁密损耗与其他外界风险因素。本文选用价格较低、磁导率和电阻率相对较高的铁氧体材料作为高压变频器的磁芯研究对象，按照具体的实验操作要求，例如，可以选购EE19型铁氧体磁芯，应满足如下条件:磁芯等效磁路长度Le 为 39.41mm ;磁芯等效截面积Ae为 23.O2mmz且磁芯无气隙的等效电感量A为1250nH，骨架宽度BW为9.O2mm。
2.2计算高压变频器运行参数
在实际的测量计算过程中，相关人员应在周密分析的基础上，选定一个固定的工作点位区域，确保高压变频输出器交流输入电压在最低的位置时，对应的输出功率最大，针对多路输出电路测量环节，应确保原边感应电压在100V左右，进而确保开关电源电路系统可以安全平稳运行。
（1）测算输入电压，确定最大占空比
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在公式（4）中，VD代表微输出绕组二极管正向电压降，假设NP为0.6[4]。
除此之外,对于那些偏置绕组匝数NB的计算公式如下，该式中偏置电压用VB代表，偏置二极管正向电压降用VDB表示，设定电压为1V,偏置绕组为14匝：
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3.高压变频器的结构与参数优化
按照设计电源的具体要求，工作人员应将优化的结构进行连接操作，一般情况下，分离式、叠加式绕法是连接多路输出开关电源输出端的常用方法，分离式绕法操作状态下，不同线路不出现缠绕现象、相互独立，但投入的建设资金较多，还需在骨架上方设置了数目较多的引脚，导致整体漏感相对较大，而叠加式绕法灵活性较差，低压输出绕组能将局部匝数与接地端提供给高压绕组。本文采用的就是叠加式绕组设计方法，使其系统内的运行电流处于安全平稳状态。
结束语：
总而言之，高频变压器的优化设计是涉及诸多方面的，为了提高TOP243Y下的多路输出技术水平，企业管理部门应积极学习国内外先进的技术，并投入适当的建设资金，规范施工作业人员的操作方法，在因地制宜、统筹规划的基础上，促进社会的可持续发展。
参考文献：
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[3]靳艳娇, 曾洪涛, 李芳义,等. 高频变压器漏感计算方法及优化设计研究[J]. 电力电子技术, 2020, 054(005):23-27.
[4]吕莹, 弓满锋, 唐高登. TRIZ理论在高频变压器绕线生产优化中的应用[J]. 机械设计与制造, 2020, No.349(03):308-311.