单端反激式开关电源磁芯尺寸和类型的选择
反激开关电源计算表格
单位
jianjun8410
3.129
0.000
0.000
0.000
A
0.636
0.000
0.000
0.000
mm
1.006
0.000
0.000
0.000
mm
4
0.0
0.0
0.0
股
8
0.0
0.0
0.0
股
4
0
0
0
股
0.318
0.000
0.000
0.000
mm
0.364
0.000
0.000
0.000
mm
0.35
23
实取电感量LP
24
估计初级漏感L_LKG
二、关键元器件选择
MOS管芯片选择
25
BVDSS
26
PO(MOS)
27
BVDSS(选定)
28
PO(选定)
29
VDS(选定)
30
RDS(ON)(选定)
31
ILIMIT(选定)
32
BP
298.8 315.1
299
7.48
647.8 76.0 700 125 6.21
jianjun841 0
日期:
计算数据
单位
jianjun8410
nH/N2
79
Lg
0.310
mm
80
BM
0.210
T
81
BP
0.332
T
六、设定初级绕组的层数LP以及初级绕组圈数股数Pp
82
Dfm
0.182
mm
83
高频变压器设计时选择磁芯的两种方法
高频变压器设计时选择磁芯的两种方法 2003年04月28日 03:32高频变压器设计时选择磁芯的两种方法Two Method for Select Core in Design of High Freguency Transformers在高频变压器设计时，首先遇到的问题，便是选择能够满足设计要求和使用要求的磁芯。
通常可以采取下面介绍的两种方法：面积乘积法和几何尺寸参数法。
这两种方法的区别在于：面积乘积法是把导线的电流密度作为设计参数，几何尺寸参数法则是把绕组线圈的损耗，即铜损作为设计参数。
1 面积乘积法这里讲的面积乘积。
是指磁芯的可绕线的窗口面积和磁芯的截面积，这两个面积的乘积。
表示形式为WaAe，有些讲义和书本上简写为Ap，单位为 。
根据法拉第定律，我们有：窗口面积利用情况有：KWα=NAw变压器有初级、次级两个绕组。
因此有：KWα=2NAw或0.5KWα=NAw我们知道：Aw=而电流有效值I=Ip得到以下关系式：0.5KWα=即：于是就有如下式：由于：EδIp=Pi 又有： Pi=最后得到如下公式：这个公式适用于单端变压器，如正激式和反激式。
δ＜0.5，Bm-T,K-0.3～0.4，η-0.8～0.9,J-A/。
推挽式的公式则为：半桥式的公式则为：这里的δ＞0.5，例如0.8～0.9。
单端变压器如正激式和反激式：Bm=△B=Bs-Br。
双端变压器如推挽式、半桥式和桥式：Bm=2Bpk。
全桥式公式与推挽式相同，但δ＞0.5，例如0.8～0.9。
在J=400A/，K=0.4，η=0.8，δ=0.4（单端变压器），δ=0.8（双端变压器）。
公式简化如下：（单端变压器）（推挽式）（半桥式和桥式）2 几何尺寸参数法这个方法是把绕组线圈的损耗，即铜损作为设计参数。
因此，公式正是由计算绕组线圈的铜损的公式演变而来的。
变压器有两个绕组这里为初级绕组电阻，为次级绕组电阻。
由于因此每个绕组各占一半窗口面积，全部绕组线圈的铜损的公式：公式简化：变换两个参数的位置，公式变成：初级安匝与次级安匝相等的关系，以及电流有效值同峰值的关系。
开关电源磁芯尺寸功率等参数
开关电源磁芯尺寸功率等参数MnZn 功率铁氧体EPC 功率磁芯特点：具有热阻小、衰耗小、功率大、工作频率宽、重量轻、结构合理、易表面贴装、屏蔽效果好等优点，但散热性能稍差。
用途：广泛应用于体积小而功率大且有屏蔽和电磁兼容要求的变压器，如精密仪器、程控交换机模块电源、导航设备等。
EPC型功率磁芯尺寸规格磁芯型号Type尺寸Dimensions(mm)A B C D Emin F G HminEPC10/8 10.20±0.20 4.05±0.30 3.40±0.20 5.00±0.20 7.60 2.65±0.20 1.90±0.20 5.30 EPC13/13 13.30±0.30 6.60±0.30 4.60±0.20 5.60±0.20 10.50 4.50±0.30 2.05±0.20 8.30 EPC17/17 17.60±0.50 8.55±0.30 6.00±0.30 7.70±0.30 14.30 6.05±0.30 2.80±0.20 11.50 EPC19/20 19.60±0.50 9.75±0.30 6.00±0.30 8.50±0.30 15.80 7.25±0.30 2.50±0.20 13.10 EPC25/25 25.10±0.50 12.50±0.30 8.00±0.30 11.50±0.30 20.65 9.00±0.30 4.00±0.20 17.00 EPC27/32 27.10±0.50 16.00±0.30 8.00±0.30 13.00±0.30 21.60 12.00±0.30 4.00±0.20 18.50 EPC30/35 30.10±0.50 17.50±0.30 8.00±0.30 15.00±0.30 23.60 13.00±0.30 4.00±0.20 19.50 EPC39/39 39.00±0.50 19.60±0.30 15.60±0.30 18.00±0.30 30.70 14.00±0.30 10.00±0.30 24.50 EPC42/44 42.40±1.00 22.00±0.30 15.00±0.40 17.00±0.30 33.50 16.00±0.30 7.40±0.30 26.50EPC功率磁芯电气特性及有效参数注：AL值测试条件为1KHz,0.25v,100Ts,25±3℃Pc值测试条件为100KHz,200mT,100℃EE、EEL、EF型功率磁芯特点：引线空间大，绕制接线方便。
开关电源磁芯尺寸功率等全参数
开关电源磁芯尺寸功率等参数MnZn 功率铁氧体EPC功率磁芯轻、结构合理、易表面贴装、屏蔽效果好等优点，但散热性能稍差。
用途：广泛应用于体积小而功率大且有屏蔽和电磁兼容要求的变压器，如精密仪器、程控交换机模块电源、导航设备等。
EPC型功率磁芯尺寸规格EPC功率磁芯电气特性及有效参数注：AL值测试条件为1KHz,0.25v,100Ts,25±3℃Pc值测试条件为100KHz,200mT,100℃EE、EEL、EF型功率磁芯特点：引线空间大，绕制接线方便。
适用范围广、工作频率高、工作电压范围宽、输出功率大、热稳定性能好用途：广泛应用于程控交换机电源、液晶显示屏电源、大功率UPS逆变器电源、计算机电源、节能灯等领域。
EE、EEL、EF型功率磁芯尺寸规格EE、EEL、EF型功率磁芯电气特性及有效参数注：AL值测试条件为1KHz,0.25v,100Ts,25±3℃Pc值测试条件为100KHz,200mT,100℃EI型功率磁芯特点：结构紧凑、体积小、工作频率高、工作电压范围广、气隙在线圈顶端耦合紧、损耗低。
损耗与温度成负相关，可防止温度的持续上升。
用途：电源转换变压器及扼流圈、DVD电源、照相机闪光灯、通讯设备及其它电子设备。
EI型功率磁芯尺寸规格EI型功率磁芯电气特性及有效参数注：AL值测试条件为1KHz,0.25v,100Ts,25±3℃Pc值测试条件为100KHz,200mT,100℃PEE、PEI功率磁芯PEE、PEI型功率磁芯尺寸规格PEE、PEI型功率磁芯电气特性及有效参数注：AL 值测试条件为1KHz,0.25v,100Ts,25±3℃ Pc 值测试条件为100KHz,200mT,100℃ER 功率磁芯特点：耦合位置好，中柱为圆形,便于绕线且绕线面积增大,可设计功率大而漏感小的变压器。
用途：开关电源变压器,脉冲变压器,电子镇流器等。
ER 型功率磁芯尺寸规格ER型功率磁芯电气特性及有效参数注：AL值测试条件为1KHz,0.25v,100Ts,25±3℃Pc值测试条件为100KHz,200mT,100℃ETD型功率磁芯特点：中柱为圆形,绕制接线方便且绕线面积增大,本，安规成本，电磁屏蔽，标准化难易等各方面都很出色。
反激式开关电源变压器设计说明
2.6 计算一次绕组最大匝数Npri
Lpri 452*10-6
Npri = =
= 61.4匝 取Npri=62匝
AL 120*10-9
2.7 计算二次主绕组匝数NS1〔NS1为DC+5V绕组
Npri<V01+VD><1-Dmax> 62*<5+0.7>*<1-0.5>
Ns1=
=
= 2.78匝
Vin<min>Dmax
技术部培训教材
反激式开关电源变压器设计(2)
表二 变压器窗口利用因数
变压器情况
窗口
反激式变压器 一个二次绕组 两个或多个二次绕组 相互隔离的二次绕组 满足UL或CSA标准 满足IEC标准 法拉第屏屏蔽
1.1 1.2
1.3 1.4 1.1 1.2 1.1
用下式按变压器情况将各窗口利用因数综合起来 Knet=Ka.Kb…
技术部培训教材
反激式开关电源变压器设计(2)
变压器绕制结构如下：
0.06/3层 0.06/3层 0.06/3层 0.06/3层
偏置绕组 ½一次绕组 二次绕组 ½一次绕组
3mm
3mm 技术部培训教材
反激式开关电源变压器设计(2)
2.11 计算变压器损耗
1铜损：Pcun = NnV* MLT*Rn>In2 MLT = 2E+2C=2*25.27+2*9.35=69.24mm
5+0.7
取13匝
技术部培训教材
反激式开关电源变压器设计(2)
2.9 检查相应输出端电压误差 Vsn
δVsn%=<< = *Ns’n-Vsn>/Vsn>*100% Nsn
如何挑选开关电源的磁芯
硅铁块具有离散间隙，与铁硅铝(Kool Mμ)的分步式间隙不同，因此随着电流增加，饱和出现要快的多。铁硅铝(Kool Mμ) 可利用饱和曲线的优点，设计出较小的电感器。
硅钢装配件中所用的环氧树脂中一般不能像铁硅铝(Kool Mμ)在200 ℃操作。
铁硅铝(Kool Mμ)成本低于同等大小的硅钢块。
间隙铁氧体有较多种类的形状，有Pot Cores、EFD's、PQ's等等，而铁硅形状目前受限于 E-Core、U-Core & Blocks。
铁硅铝与铁粉芯
除了承受直流偏置外，开关稳压电感器还有一定交流电，通常在10kHz至300kHz。这种交流电流会产生高频磁场，造成磁芯损耗并导致磁芯变热。这种情况在铁硅铝(Kool Mμ)中会减少，因此电感更有效率，温度更低。
在铁损的部分，铁硅的磁芯损耗远低于硅钢叠片。用20μ铁硅铝和硅铁相比较，在10kHz和50kHz的频率情况下，硅铁的磁损更厉害。
铁硅铝的特点和应用
铁硅铝(Kool Mμ)是什么呢？简单来说，它是由铝-硅-铁组成，它拥有相当高的Bmax(1050mT)，它的磁芯损耗远低于铁粉芯及高磁通，有低磁致伸缩（低噪音），是低成本的储能材料，无热老化，可以用于替代铁粉芯，在高温下性能非常稳定。
表1.铁硅 与锰锌铁氧体之LI2值的比较
表2.铁硅 与锰锌铁氧体尺寸上之比较
间隙铁氧体也有很多优点，间隙铁氧体可以有很高的有效磁导率μeff，铁氧体可以在500 以上而铁硅 目前受限于μeff = 125。间隙铁氧体使用在一些低功率的设计时更为适合。
间隙铁氧体电感系数的公差值较低，如果工艺好的话，多数的铁氧体电感系数的公差值为 ±3，而铁硅 为 ± 12% 。
开关电源磁芯尺寸功率等参数
开关电源磁芯尺寸功率等参数————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：开关电源磁芯尺寸功率等参数MnZn 功率铁氧体EPC 功率磁芯特点：具有热阻小、衰耗小、功率大、工作频率宽、重量轻、结构合理、易表面贴装、屏蔽效果好等优点，但散热性能稍差。
用途：广泛应用于体积小而功率大且有屏蔽和电磁兼容要求的变压器，如精密仪器、程控交换机模块电源、导航设备等。
EPC型功率磁芯尺寸规格磁芯型号Type尺寸Dimensions(mm)A B C D Emin F G HminEPC10/8 10.20±0.20 4.05±0.30 3.40±0.20 5.00±0.20 7.60 2.65±0.20 1.90±0.20 5.30 EPC13/13 13.30±0.30 6.60±0.30 4.60±0.20 5.60±0.20 10.50 4.50±0.30 2.05±0.20 8.30 EPC17/17 17.60±0.50 8.55±0.30 6.00±0.30 7.70±0.30 14.30 6.05±0.30 2.80±0.20 11.50 EPC19/20 19.60±0.50 9.75±0.30 6.00±0.30 8.50±0.30 15.80 7.25±0.30 2.50±0.20 13.10 EPC25/25 25.10±0.50 12.50±0.30 8.00±0.30 11.50±0.30 20.65 9.00±0.30 4.00±0.20 17.00 EPC27/32 27.10±0.50 16.00±0.30 8.00±0.30 13.00±0.30 21.60 12.00±0.30 4.00±0.20 18.50 EPC30/35 30.10±0.50 17.50±0.30 8.00±0.30 15.00±0.30 23.60 13.00±0.30 4.00±0.20 19.50 EPC39/39 39.00±0.50 19.60±0.30 15.60±0.30 18.00±0.30 30.70 14.00±0.30 10.00±0.30 24.50 EPC42/44 42.40±1.00 22.00±0.30 15.00±0.40 17.00±0.30 33.50 16.00±0.30 7.40±0.30 26.50EPC46/49 46.00±1.00 24.80±0.30 19.50±0.40 20.80±0.40 35.70 18.40±0.40 11.90±0.30 28.40 EPC46.5/44 46.50±1.00 22.30±0.30 19.40±0.40 21.00±0.40 36.90 15.80±0.40 12.00±0.30 29.40 EPC54/54 54.50±1.20 27.20±0.30 21.50±0.40 26.50±0.40 43.00 19.30±0.40 14.00±0.30 34.30EPC功率磁芯电气特性及有效参数磁芯型号Type材质MaterialAL(nH/N2)±25%有效参数Effective parametersC1(mm-1)Le(mm)Ae(mm2)Ve(mm3)重量(g/PRS)功耗(W/PRS,max)约设计功率（W）1KHz/0.25vEPC10/8 TP4 950 1.90 17.8 9.39 167 1.1 0.13 3 EPC13/13 TP4 830 2.45 30.6 12.5 382 2.1 0.24 6 EPC17/17 TP4 1150 1.76 40.2 22.8 917 4.5 0.52 13 EPC19/20 TP4 900 2.03 46.1 22.7 1047 5.3 0.61 15 EPC25/25 TP4 1550 1.28 59.2 46.4 2747 13.0 1.50 40 EPC27/32 TP4 1550 1.34 73.1 54.6 3991 20.0 2.30 60 EPC30/35 TP4 1500 1.34 81.6 61 4977 23.0 2.65 70 EPC39/39 TP4 4250 0.53 90 169 15210 73.0 8.40 220 EPC42/44 TP4 2800 0.56 95 169 16055 78.4 9.02 235 EPC46/49 TP4 4100 0.49 111.2 227 25242 122.4 14.08 360 EPC46.5/44 TP4 4800 0.44 101 229 23129 125.0 14.38 370 EPC54/54 TP4 6000 0.39 130.8 336 43949 200.0 23.00 600注：AL值测试条件为1KHz,0.25v,100Ts,25±3℃Pc值测试条件为100KHz,200mT,100℃EE、EEL、EF型功率磁芯特点：引线空间大，绕制接线方便。
开关电源使用的磁性器件中磁芯的选用及设计
开关电源使用的磁性器件中磁芯的选用及设计开关电源中使用的磁性器件较多，其中常用的软磁器件有：作为开关电源核心器件的主变压器(高频功率变压器)、共模扼流圈、高频磁放大器、滤波阻流圈、尖峰信号抑制器等。
不同的器件对材料的性能要求各不相同。
(一)、高频功率变压器 变压器铁芯的大小取决于输出功率和温升等。
变压器的设计公式如下： P=KfNBSI×10-6T=hcPc+hWPW 其中，P为电功率;K为与波形有关的系数;f为频率;N为匝数;S为铁芯面积; B为工作磁感;I为电流;T为温升;Pc为铁损;PW为铜损;hc和hW为由实验确定的系数。
由以上公式可以看出：高的工作磁感B可以得到大的输出功率或减少体积重量。
但B值的增加受到材料的Bs值的限制。
而频率f可以提高几个数量级，从而有可能使体积重量显着减小。
而低的铁芯损耗可以降低温升，温升反过来又影响使用频率和工作磁感的选取。
一般来说，开关电源对材料的主要要求是：尽量低的高频损耗、足够高的饱和磁感、高的磁导率、足够高的居里温度和好的温度稳定性，有些用途要求较高的矩形比，对应力等不敏感、稳定性好，价格低。
单端式变压器因为铁芯工作在磁滞回线的第一象限，对材料磁性的要求有别于前述主变压器。
它实际上是一只单端脉冲变压器，因而要求具有大的B=Bm-Br，即磁感Bm和剩磁Br之差要大; 同时要求高的脉冲磁导率。
特别是对于单端反激式开关主变压器，或称储能变压器，要考虑储能要求。
线圈储能的多少取决于两个因素：一个是材料的工作磁感Bm值或电感量L，另一个是工作磁场Hm或工作电流I，储能W=1/2LI2。
这就要求材料有。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单端反激式开关电源磁芯尺寸和类型的选择字体大小：大|中|小2008-08-28 12:53 - 阅读：1655 -
评论：1
单端反激式开关电源磁芯尺寸和类型的选择徐丽红王佰营wbymcs51.blog.bokee .net
A、InternationalRectifier 公司--56KHz
输出功率推荐磁芯型号
0---10WEFD15
SEF16
EF16
EPC17
EE19
EF(D)20
EPC25
EF(D)25
10-20WEE19
EPC19
EF(D)20
EE,EI22
EF(D)25
EPC25
20-30WEI25
EF(D)25
EPC25
EPC30
EF(D)30
ETD29
EER28(L)
30-50WEI28
EER28(L)
ETD29
EF(D)30
EER35
50-70WEER28L
ETD34
EER35
ETD39
70-100WETD34
EER35
ETD39
EER40
E21
摘自 InternationalRectifier,AN1018- “应用 IRIS40xx 系列单片集成开关 IC 开关电源的反激式变压器设计”
B、ELYTON公司
型号输出功率（ W）
<5 5-10 10-20 20-50 50-100
100-200 200-500 500-1K
EI EI12.5 EI16 EI19 EI25 EI40
--
EI50 EI60
EE EE13 EE16 EE19 EE25 EE40
EE42 EE55 EE65
EF EF12.6 EF16 EF20 EF25 EF30 EF32
EFD -- EFD12 EFD15 EFD20 EFD25 EFD30
EPC -- EPC13 EPC17 EPC19 EPC25 EPC30
EER EER9.5 EER11 EER14.5 EER28 EER35 EER42
EER49 --
ETD ETD29 ETD34 ETD44
ETD49 ETD54 --
EP EP10 EP13 EP17 EP20 --
RM RM4 RM5 RM6 RM10 RM12
POT POT1107 POT1408 POT1811 POT2213POT3019 POT3622 POT4229 -- PQ -- -- -- PQ2016 PQ2625
PQ3230 PQ3535 PQ4040
EC ----------------------------
-- EC35 EC41 EC70
摘自 PowerTransformers OFF-LINE Switch Mode
APPLICATION NOTES
"Converter circuitas a function of S.M.P.S. output voltage (Vo) and output power (Po)"
C、Fairchild Semiconductor 公司 -- 67KHz
Output Power EIcore EE core EPC core EER core
0-10W EI12.5
EE8
EPC10
EI16 EE10 EPC13
EI19 EE13 EPC17
EE16
10-20W
EI22
EE19 EPC19
20-30W EI25 EE22 EPC25 EER25.5
30-50W
EI28 EE25
EPC30 EER28
EI30
50-70W EI35 EE30 EER28L
70-100W EI40 EE35 EER35
100-150W EI50 EE40 EER40
EER42
150-200W EI60 EE50 EER49
EE60
The core quickselection table For universal input range, fs=67kHz and 12V singleoutput
摘自： Application Note AN4140
Transformer Design Consideration for off-lineFlybackTMConverters using Fairchild Power Switch (FPS)
D 单端反激式变压器磁芯的选择公式 wbymcs51.blog.bokee .net
Ve =5555 * P / f
式中：Ve --- 为磁芯的体积：Ve=Ae*Le；单位为：毫米立方；
P ——为输入功率；单位为：瓦；
f ——为开关频率；单位为：千赫兹；
本公式假设：Bm=0.3T,Lg/Le=0.5%=气隙长度/磁芯等效长度；
如果Lg/Le=气隙长度/磁芯等效长度=1%寸，又如何计算呢？(请考虑)
输出功率、磁芯截面积和开关频率决定气隙，因为在反激式开关电源中气隙的体积大小决定储能的多少，频率决定能量传输的快慢；
女口： EI25Ve=2050m3, Ae=42平方毫米，Le=49.4mm f=40KHz; n =0.75;
Lg= 0.005*49.4 = 0.247mm --- 气隙长度
Pin =Ve*F/5555 = 2050*40/5555 = 14.76W ；
Pout = n *Pin= 0.75 * 14.76 = 11.07W;
若： f=100KHz 则：
Pout = 11.07W *(100/40) = 27.675W;。