高效率高频变压器设计方法
AP=Aw · Ae
各种磁芯的AP 示意图如下：
线路（b ） PT=Po （ + √ ）线路（b ） PT=Po （ + 1 ）
AP 值是磁芯窗口面积Aw 与磁芯有效截面积Ae 的乘积，即
1、计算视在功率PT ；
视在功率PT 因工作电路不同而别，如下图：
视在功率与线路结构关系
线路（a ） PT=Po （1+ ）
5、开关工作频率fs ；
6、工作磁通密度Bw
； 7、选用磁芯型式； 8、效率η； 9、温升∝。二、计算步骤：
高频变压器的设计方法之一
一、设计条件： 1、工作电路； 2、原边电压Vp ； 3、输出电压Vo ； 4、输出电流Io ；1
η1
η1
η
2
EI 叠片铁芯
C 型铁芯
环形铁芯
R
( b )
R
( a )
AP=（
）
Ae Aw Le Wt Ml 其中：
Le ——磁芯有效磁路长度（cm ）； Wt ——磁芯重量（KG ）； Ml ——绕组平均匝长（cm ）。
J= KjAP X
V01=KvAP 0.
75 Wt=KwAP 0.
75
As=KsAP 0.
5
根据选取的磁芯，查出（计算）出如下参数：
Kf ——波形系数，方波Kf =4.0，正弦波Kf =4.44； Kj ——电流密度比例系数； X ——与磁芯有关常数。式中：
AP ——为Aw 和Ae 两面积乘积（cm 4）； PT ——变压器视在功率（w ）； Bw ——工作磁通密度（T ）； Fs ——开关工作频率（Hz ）； Ko ——窗口使用系数，一般取0.4；
带绕铁芯
罐形铁芯
KoKf FsBwKj
PT ×1041
1 + X
Np=
（匝）
Ip=
(A)
（A/cm 2）
（cm ）
（cm 2
）
（Ω）（W ）
Vo ′
= Vo+V DF
并查出带漆皮的线径、截面积和每cm 电阻（Ω/cm ）值。7、计算原边绕组电阻值Rp 和原边铜损Ppcu ：
Rp=Ml ×Np ×Ω/cm Ppcu = I p 2Rp 8、计算副边绕组匝数：
5、计算电流密度J ：J=Kj （Aw · Ae ）X
6、计算原边绕组裸线直径dP 和截面积Axp ：
dP=1.
13
Axp=※式中，在有中心抽头电路时，Ip 需乘0.707的修正因素，根据计算的dP 值选取初级导线，平均匝长计算如下图：
3、计算原边绕组匝数Np ：
4、计算原边电流I p ：Vp ×104
KfFsBwAe
Po Vp η
I p ×（0.707）※
J
I p ×（0.707）※
J
Ns =
（cm ）
Axs =
（cm 2）
（Ω）（W ）
（W ）
P ∑ =
（W ）
（W ）
×（W ）
16.趋肤效应
电流密度下降到表面电流密度的0.368，即1/e的厚度为趋肤深度或穿透深度Δ
15、验算：
若Pf e ′＜Pf e ，设计通过；
若Pf e ′＞Pf e ，应重新选择磁芯进行计算。
13、计算允许之铁损Pf e ： Pf e = P ∑ Pcu
14、计算变压器铁损Pf e ′
：
根据磁芯的损耗曲线，查出在f s 和Bw 条件下，单位重量的功耗W/KG 值，由下式计 算磁芯功耗。
Pf e ′=10、计算副边绕组电阻值和副边铜损； Rs = Ml ×Ns ×Ω/cm Pscu = I o 2Rs
11、计算变压器总铜损 Pcu ： Pcu = Ppcu + Pscu
12、计算在效率η下允许的总损耗P ∑：式中：Vo ′
——副边总电压； V DF ——输出二极管压降。
9、 计算副边绕组裸线直径dS 和截面积Axs ：
dS = 1.13
选取副边绕组导线直径，查出带漆皮导线的线径、截面积和每cm 电阻（Ω/cm ）。NpVo ′
Vp
I o ×（0.707）
J
I o ×（0.707）
J
Po
η
Po
W
KG Wt
μ——导线材料的磁导率γ=1/ρ——材料的电导率
k——材料电导率（电阻率）温度系数
在导线温度100度时
??=
表观功率 定义：端口的电压有效值与电流有效值之乘积