反激式开关电源隔离变压器设计步骤-华为

二.设计步骤
1. 1. 高频下电流穿透深度为（单位：cm） ：D
6.62 f
导线直径（单位：cm） ：d=2D（然后选择相近的导线）
d2 导线裸线面积 Aw 4 1 2. T (s) f
3. 计算晶体管最大导通时间： ton max 4. 计算总的负载功率：
TDmax （s）
lg L 0.4 Ac F 10 8
23. 计算磁通密度的峰值：
0.4 N np FI p pk 104 B pk (T ) MPL lg m
24. 计算一次新的：
（μΩ / cm） （New）μΩ / cm （μΩ / cm 1.7 / A w） S np
25. 计算一次绕组的电阻：
最大占空比：
最小占空比：
Dmin
最大导通时间：
ton max TDmax T (1 Dmin )
最大截止时间： toff max 电感器电流的变化量：
I
TVin max Dmin 1 Dmin L I 2
电感器的峰值电流：
I pk I o max

I 2
不连续电流模式时 Buck-Boost 倒向变换器的设计公式
电感 L： Lmax
V V T 1 Dmax Dw o d
2 I o max
2
(H )
最大占空比： Dmax

Vo Vd 1 Dw
Vo Vd Vin min
最小占空比： Dmin
I p pk ton 3T
7. 计算一次电流的有效值： I p rms
8. 计算最大输入功率： P in max

Po max

2 Vin min
9. 计算等效输入电阻： Rin equiv

Pin (max)
10. 计算要求的一次电感量 L：
L p max
最大输入功率： Pin max

Po max

2 Vin min
等效输入电阻： Rin equiv

Pin (max) 2 Pin max T
一次电流峰值： I p pk

t on max Vin min
连续电流模式具有隔离 Buck-Boost 倒向变换器的设计公式
I 2 s 2 rms R s（ 2 W）
Nt Aw N p S np N s1S ns1 N s 2 Sns 2 Aw Ku Wa Wa
44. 计算总铜损： P Cu
Pp Ps1 Ps 2
45. 计算次设计的调整率： α
PCu / Po 100％
不连续电流模式时 Boost 变换器的设计公式
电感 L：
Lmax
V V TDmax 1 Dmax Dw o d
2 I o max
2
(H )
最大占空比：
Dmax
Vo Vin min Vd 1 Dw V o
Vo Vin max Vd 最小占空比： Dmin 1 Dw V o 最大导通时间： ton max TDmax
连续电流模式时 Buck-Boost 倒向变换器的设计公式 电感 L： Lmax
V Vd T 1 Dmin o
2 I o min
Vo Vo Vin min Vo Vo Vin max
TDmax T (1 Dmin )
(H )
最大占空比： Dmax
Rin equiv T ( Dmax ) 2 2
2 LI p pk
(H )
11. 计算能量处理能力：W 12. 计算电状态系数： K e
2
（J）
0.145 Po Bm 104
13. 计算磁芯几何常数 Kg（cm5）
W2 K g 1.35 （α=1） K e
14. 根据 Kg 由上表选择磁芯：

Vo Vd 1 Dw
Vo Vd Vin max
TDmax T (1 Dmin Dw )
最大导通时间： ton max 最大截止时间： toff max
电感器的电流峰值： I pk

2 Po max
Vin min Dmax
2
2W 104 （A/cm2） J Bm Ap K u
16. 计算一次导线面积： Apw B

I p rms J

（cm2）
17. 计算需要的一次导线股数： Snp
A pw （B） Aw
18. 计算一次绕组的匝数：Wap 为一次绕组占窗口的面积
Wap Np
Wa 2x
最小占空比： Dmin
1
最大导通时间： ton max 最大截止时间： toff max
TDmax T (1 Dmin )
电感器的电流变化量： I

TVin max Dmin L
电感器电流的峰值： I pk

I o max 1 Dmax
磁路长度 MPL（cm） ，铁心质量 Wtfe（g） ，铜质量 Wtcu(g)，平均匝长 MLT(cm)，磁芯面积 Ac(cm2)，窗口 面积 Wa(cm2)，面积积 Ap(cm4)，磁芯几何常数 Kg(cm5)， 表面积 At(cm2)，磁导率μ，绕组长度 G
15. 计算电流密度 J，利用窗口利用系数 Ku=0.29
（μΩ / cm） （S2）μΩ / cm （μΩ / cm 1.7 / A w） S ns 2
41. 计算二次绕组 2 的绕组电阻：
Rs 2 MLT N s 2 106 () cm
42. 计算二次绕组 2 的铜损： Ps 2 43. 计算窗口利用系数：
最大截止开时间：
toff max T 1 Dmin
I pk 2 I 0 max 1 Dw
电感器的电流峰值：
连续电流模式时 Buck 变换器的设计公式
电感 L：
L
VoT 1 Dmin (H ) 2 I o min
Dmax Vo Vin min Vo Vin max
28. 计算二次电流 Is1 的峰值 Is1（pk）
I s1 （pk）
2 I o1 1 Dw Dmax
29. 计算二次电流 Is1 的有效值：
I s1 （rms） I s1 （pk）
1 Dw Dmax 3
30. 计算二次导线 1 的面积： Asw1 B

I s1 rms J
最小占空比： Dmin
最大导通时间： ton max 最大截止时间： toff max
电感器的电流变化量： I

TVin max Dmin L
I 2
电感器电流的峰值： I pk

I o max 1 Dmax
不连续电流模式具有隔离 Buck-Boost 倒向变换器的设计公式
R p MLT N np 106 () cm
26. 计算一次铜损： Pp
I 2 p rms R（ p W）
27. 计算二次绕组 1 的匝数：
N s1
N np Vo1 Vd 1 Dmax Dw Vin min Dmax
46. 计算交流磁通密度：
0.4 N 2 Ac 108 MPL 19. 计算需要的气隙： l g (cm) L m
20. 计算以圆密耳为单位的等效气隙： mils 21. 计算边缘磁通系数： F
lg 393.7
1
lg Ac
ln
2G lg
22. 通过引入边缘磁通系数 F 计算新的绕组匝数：
N np
Vin max Dmin T (H ) 电感 L： L 2 Pin min
最小占空比： Dmin
2

Vin min Vin max
Dmax
最大导通时间： ton max 最大截止时间： toff max 最小输入功率：
TDmax T (1 Dmin )
34. 计算二次绕组 1 的铜损:
Ps1 I 2 s1 rms R（ s1 W ）
35. 计算二次绕组 2 的匝数：
Ns 2
N np Vo 2 Vd 1 Dmax Dw Vin min Dmax
36. 计算二次电流 Is2 的峰值： I s 2 （pk） 37. 计算二次电流 Is2 的有效值：
一次电感： L p max

Rin equiv T ( Dmax ) 2 2
TDmax
(H )
最大导通时间： ton max 最大截止时间： toff max 总输出功率：Po max
T (1 Dmin Dw )
I o1 max (Vo1 Vd ) I o 2 max (Vo 2 Vd ) ...
31. 2 计算需要的二次绕组 1 的导线股数：
S ns1
32. 计算二次绕组 S1 的：
Asw1 B Aw
（μΩ / cm） （S1）μΩ / cm （μΩ / cm 1.7 / A w） S n s1
33. 计算二次绕组 1 的电阻：
Rs1 MLT N s1 10 6 () cm
2Io2 1 Dw Dmax
Is2 （rms） I s 2 （pk）
1 Dw Dmax 3
38. 计算二次绕组 2 所需的导线面积： Asw 2 B 39. 计算二次绕组 2 所需的导线股数： S ns 2 40. 计算二次绕组 2 的：