单端反激变压器设计简单计算
单端正反激通用变压器设计经验公式
此公式应用时不需要追求电感量的准确,公式如下:
Np=Vs*Ton*100/(ΔB×Ae)
Ns=Vout*Np*1.32/Vs
Vout=Vo*1.1+1.8
参数说明:Np—初级线圈匝数
Ns—次级线圈匝数
Vs—初级侧输入电压
Vout—变压器次级输出平均电压
Vo—电源输出电压
Ton—电源一个工作周期的导通时间(单位:us)
ΔB—磁芯的磁通量(单位:mT)注:一般我取1800
Ae—磁芯截面积(单位:cm²)
使用说明:
1、磁芯的选择可以查找资料,一般资料上有该磁芯在特定频率下输出的最大功率,选磁芯时不超过最大值的80%,且线圈可以绕下就可.
2、反激变换器使用时Ton取一个开关周期的60%,多路输出使用时,副路匝数可与主输出匝数按比例计算,实验时略作调整.变压器气隙量可以不计算,而是先开一定的气隙,实验时再作调整.当变压器输出功率在50%~60%时,变压器次级输出波形刚刚变为方波即可.
3、正激变换器使用时Ton取一个开关周期的25%~35%.用实验对初级匝数略作调整,使电源满功率输出时,在标准输入电压下的导通时间、退磁时间、死区时间各占一个开关周期的1/3,低端输入时基本就能满足要求.
4、关于驱动供电匝数的计算.反激变换器与次级主路输出匝数成正比例,正激变换器与初级匝数成正比例.。
反激变压器的详细公式的计算
单端反激开关电源变压器设计单端反激开关电源的变压器实质上是一个耦合电感，它要承担着储能、变压、传递能量等工作.下面对工作于连续模式和断续模式的单端反激变换器的变压器设计进行了总结。
1、已知的参数这些参数由设计人员根据用户的需求和电路的特点确定,包括：输入电压V in、输出电压V out、每路输出的功率P out、效率η、开关频率f s（或周期T）、线路主开关管的耐压V mos。
2、计算在反激变换器中，副边反射电压即反激电压V f与输入电压之和不能高过主开关管的耐压，同时还要留有一定的裕量（此处假设为150V)。
反激电压由下式确定：V f=V Mos—V inDCMax-150V反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。
所以确定了反激电压之后，就可以确定原、副边的匝比了。
N p/N s=V f/V out另外,反激电源的最大占空比出现在最低输入电压、最大输出功率的状态,根据在稳态下，变压器的磁平衡，可以有下式：V inDCMin•D Max=V f•(1—D Max）设在最大占空比时，当开关管开通时,原边电流为I p1，当开关管关断时，原边电流上升到I p2。
若I p1为0，则说明变换器工作于断续模式,否则工作于连续模式。
由能量守恒，我们有下式: 1/2•(I p1+I p2)•D Max•V inDCMin=P out/η一般连续模式设计,我们令I p2=3I p1这样就可以求出变换器的原边电流，由此可以得到原边电感量：L p= D Max•V inDCMin/f s•ΔI p对于连续模式，ΔI p=I p2-I p1=2I p1;对于断续模式，ΔI p=I p2 。
可由A w A e法求出所要铁芯：A w A e=(L p•I p22•104/B w•K0•K j)1。
14在上式中，A w为磁芯窗口面积,单位为cm2A e为磁芯截面积，单位为cm2L p为原边电感量,单位为HI p2为原边峰值电流，单位为AB w为磁芯工作磁感应强度,单位为TK0为窗口有效使用系数，根据安规的要求和输出路数决定,一般为0。
单端反激变压器设计简单计算
单端反激变压器设计简单计算实例讲解电源高频变压器的设计方法开关电源高频变压器设计高频变压器是电源设计过程中的难点，下面以反馈式电流不连续电源高频变压器为例，向大家介绍一种电源高频变压器的设计方法。
设计目标：电源输入交流电压在180V~260V之间，频率为50Hz，输出电压为直流5V、14A，功率为70W，电源工作频率为30KHz。
设计步骤：1、计算高频变压器初级峰值电流Ipp由于是电流不连续性电源，当功率管导通时，电流会达到峰值，此值等于功率管的峰值电流。
由电感的电流和电压关系V=L*di/dt可知：输入电压：Vin(min)=Lp*Ipp/T c取1/Tc=f/Dmax，则上式为：Vin(min)=Lp*Ipp*f/Dmax其中：V in：直流输入电压，VLp：高频变压器初级电感值，mHIpp：变压器初级峰值电流，ADmax：最大工作周期系数f：电源工作频率，kHz在电流不连续电源中，输出功率等于在工作频率下的每个周期内储存的能量，其为：Pout=1/2*Lp*Ipp2*f 将其与电感电压相除可得：Pout/Vin(min)=Lp*Ipp2*f*Dmax/(2*Lp*Ipp*f)由此可得：Ipp=Ic=2*Pout/(Vin(min)*Dmax)其中：Vin(min)=1.4*Vacin(min)-20V(直流涟波及二极管压降)=232V，取最大工作周期系数Dmax=0.45。
则：Ipp=Ic=2*Pout/(Vin(min)*Dmax)=2*70/(232*0.45)=1.34A当功率管导通时，集极要能承受此电流。
2、求最小工作周期系数Dmin在反馈式电流不连续电源中，工作周期系数的大小由输入电压决定。
Dmin=Dmax/[(1-Dmax)*k+Dmax]其中：k=Vin(max)/Vin(min)Vin(max)=260V*1.4-0V(直流涟波)=364V，若允许10%误差，Vin(max)=400V。
单端反激式变压器计算
250mT,使用材质较差时，设计余量最好不超过200mT(初级绕组采用进1法取整数)；
2、计算次级匝数的时候，需要考虑整流管压降，表格直接使用0.5V的管压降来计算；
3、计算结果的圈数可以根据排线状况微调，返回验证即可，线径需要另行考虑趋附效应，邻近效应，以及各种乱七八糟效应，电流密度选用参考：封闭环境选4~5A/mm2，风冷环境取6~7mm2;散热环境更好的话，还可以适当
取大点，最终以客户测试结果为准；
4、反激式变压器常用工作状态有两种，连续模式和非连续模式，连续模式要求电感取值不小于临界电感，非连续模式就不能超过临界电感，具体多少，需要根据实际情况把握；
5、计算饱和磁通密度使用初级峰值电流，计算线径使用初级有效电流。
反激变压器的设计
反激变压器的设计————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:反激变压器的设计//＝==＝＝＝===＝==＝=＝=====＝＝=====＝=====＝====＝=＝=＝==＝＝=＝=＝＝====反激变压器设计最简单的方法ﻫ我自己综合了一下众多高手的方法,自认为是比较简单的方法了!如下: ﻫ１,VDC ｍｉｎ=VAC min * 1.2VDC max＝ＶAC max* 1.42，输出功率Po=Ｐ1+Ｐ2+Ｐn.....．ﻫ上式中P１=(Vo1+Vf)＊I1 、P2 =(Vo2+Vf)*Ｉ2上式中Vo为输出电压,Vf为整流管压降ﻫ3,输入功率Pin=(Po/η）*1.２(此处1.2为输入整流损耗) ﻫ4,输入平均电流:Iav = Pin/VDＣｍiｎﻫ５,初级峰值电流:Ip = 2＊Iaｖ/Dmａx6,初级电感量:Lp=Vdc min *Dmax／(Ip*fs) fs为开关频率ﻫ7,初级匝数:Np=VDC min *Dｍax /(ΔＢ*Ae*fs) ﻫ上式中ΔB推荐取值0.2 Ae为磁芯横截面积,查规格资料可得!８,次级匝数：NS =（Ｖouｔ+Vd)*(1-Dmax)＊Np / Vin mｉn*Ｄｍaｘ至此变压器参数基本完成!另就是线径,可根据具体情况调整!宗旨就是在既定的BＯBINＮ上以合适的线径，绕线平整、饱满！／／/==＝＝=＝==＝======＝=＝=====＝==＝＝=＝==反激式变压器设计原理(FlybacｋTraｎsformer Design Theory)第一节. 概述．反激式(Flｙback)转换器又称单端反激式或"Buck-Boost"转换器.因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名．离线型反激式转换器原理图如图.一、反激式转换器的优点有:2.转换效率高，损失小.１. 电路简单,能高效提供多路直流输出，因此适合多组输出要求.ﻫ4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出，目前已可实３. 变压器匝数比值较小. ﻫ现交流输入在8５～2６5V间.无需切换而达到稳定输出的要求.二、反激式转换器的缺点有:1．输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制，通常应用于１50W以下．２．转换变压器在电流连续(ＣＣＭ)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大.３. 变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM/ DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂．ﻫ第二节. 工作原理ﻫ在图1所示隔离反驰式转换器(The isoｌaｔｅｄｆlybａcｋｃｏnvｅrtｅr)中, 变压器" T"有隔离与扼流之双重作用.因此" T ＂又称为Ｔranｓformeｒ- chｏkｅ.电路的工作原理如下:ﻫ当开关晶体管Tr tｏｎ时，变压器初级Ｎp有电流Iｐ,并将能量储存于其中(E = LｐIｐ/ 2).由于Np与Ｎs极性相反,此时二极管Ｄ反向偏压而截止,无能量传送到负载.当开关Ｔr off 时,由楞次定律: (e=-N△Φ/△T)可知,变压器原边绕组将产生一反向电势,此时二极管D正向导通,负载有电流IL流通.反激式转换器之稳态波形如图2.ﻫ由图可知，导通时间tｏn的大小将决定Ip、Vｃｅ的幅值：Vｃe ｍax = VIＮ／１－Ｄmａx ﻫVIN:输入直流电压;Ｄmａx: 最大工作周期Ｄmax = toｎ/ Tﻫ由此可知，想要得到低的集电极电压，必须保持低的Dmａx,也就是Ｄｍａx＜0.5,在实际应用中通常取Dmax= 0.４，以限制Vcｅmaｘ≦ 2.２VＩＮ．开关管Ｔｒoｎ时的集电极工作电流Ie,也就是原边峰值电流Ip为: Ic = Ip =IL /n.因IL = Io，故当Ｉo一定时,匝比n的大小即决定了Ic的大小,上式是按功率守恒原则,原副边安匝数相等ＮpＩp= NｓＩs而导出. Ip亦可用下列方法表示:Iｃ=Ｉp= 2Po/ (η*VＩN*Dｍax）η: 转换器的效率公式导出如下：输出功率：Ｐｏ= ＬIp２η/ 2T输入电压：VIN = Ldi ／dt设di = Iｐ，且1/ dt = f ／Dmax,则:VIN = LIpｆ/ Dｍaｘ或Ｌｐ= VIＮ*Dmax / Ipf则Pｏ又可表示为: ﻫPo= ηVＩNf DｍａxＩp2/2f Ip= １/2ηＶINDmａｘIp∴Iｐ＝２Pｏ/ηVINDmax上列公式中：ﻫVIN:最小直流输入电压(V）ﻫDmａｘ：最大导通占空比ﻫLｐ: 变压器初级电感(mＨ)ﻫIp ：变压器原边峰值电流(A)f：转换频率(KHZ)//======＝＝===＝==＝==＝=======＝===＝＝===＝=====你看的书就会把你给绕进去．.．绕半天却找不到自己了。
变压器AP计算
变压器AP 法计算本文主要是对变压器设计时的AP 法加以推导，以便于加深对变压器设计的理解，同时能方便的确定在一定功率等级下，铁氧体磁芯是否能够满足该功率等级。
1、 DCM 模式（适用单端反激与单端正激）设输入电压最小值为：min in V （V ）输出功率为：o P (W)效率为：η最大占空比：max D电流密度：J (2A m ) 备注：电流密度在无风的情况下一般可以取23~8A m 磁芯面积：e A (2m )所需要窗体面积：p A (2m )窗体利用系数：k μ 备注：窗口利用系数一般可以取0.2~0.4由于min max 12o in p P V I D η= （1.1） 由（1）可以得出：min max 2o p in P I V D η= （1.2） 由电磁感应原理知道：min max in p e p e dB dB V N A N A dt D T== （1.3） 将（3）带入（2）得到：min max 22o o p in P e P P I V D N A dBf ηη== （1.4） 原边电流有效值为：RMS I I = （1.5） 单匝线圈所占用的面积为：RMS l I A J= （1.6） 设定原边所占窗体面积与副边所占窗体面积相等，则：12P l P N A A K μ= (1.7) 由212P l P l P P N A N A A K A K μμ=⇒= （1.8） 将（1.4）（1.5）（1.6）带入（1.8）得到：p e A A = (1.9) 磁芯的w e A A 值只要大于计算出来的p e A A 值即可以满足条件。
2、 CCM 模式（适用单端反激与单端正激） 设输入电压最小值为：min in V （V ） 输出功率为：o P (W)效率为：η最大占空比：max D电流密度：J (2A m ) 磁芯面积：e A (2m )所需要窗体面积：p A (2m )窗体利用系数：k μ min max o in FPT P V I D η= （2.1） min max o FPT in P I V D η⇒= （2.2） 由于对于平顶波有：rms FPT I I = （2.3） 单匝线圈所占用的面积为：rms l I A J= （2.4） 设定原边所占窗体面积与副边所占窗体面积相等，则： 12P l P N A A K μ=(2.5) 由212P l P l P P N A N A A K A K μμ=⇒= （2.6）将式（2.2）（2.3）（2.4）带入（2.6）得到：A A=p eu。
反激变压器参数计算
反激变压器参数计算反激变压器是一种高频变压器，通常用于电源电路以提供稳定的直流电压。
其特点是在工作过程中，直流电压和交流电压交替出现，因此在设计反激变压器时需要计算一些关键参数。
一、输入电压与输出电压的计算反激变压器的输入电压和输出电压是设计中最关键的参数之一。
根据电流平衡原理，当输出电流为零时，反激变压器的输入电压等于电源电压。
当输出电流最大时，反激变压器的输入电压等于直流输出电压加上激磁电压。
因此，我们可以用下列公式计算输入电压和输出电压：V<sub>in</sub>=V<sub>dc</sub>+(V<sub>dc</sub>*D)/(1-D)V<sub>out</sub>=V<sub>dc</sub>/(1-D)其中，V<sub>dc</sub>为反激变压器的直流输出电压，D为输出电压占周期的占空比。
二、输入电阻的计算反激变压器的输入电阻通常用来反映电源对负载的影响。
当电源电压出现波动时，它会影响反激变压器的输入电流，从而影响负载的电压稳定性。
因此，设计反激变压器时需要计算输入电阻。
输入电阻是反激变压器输入电压和电流的比值。
通常用下列公式计算：R<sub>in</sub>=V<sub>in</sub>/I<sub>in</sub>其中，I<sub>in</sub>为反激变压器输入电流。
三、输出电流的计算反激变压器的输出电流是设计中最重要的参数之一。
通常用下列公式计算：I<sub>out</sub>=V<sub>out</sub>/L<sub>out</sub>*t<sub>r</s ub>其中，L<sub>out</sub>为反激变压器输出电感的电感值，t<sub>r</sub>为反激变压器正、负半个周期的时间。
反激变压器参数计算
反激变压器参数计算反激变压器是一种常用的电力变压器，主要用于将交流电转换为直流电或者改变交流电的电压、功率等参数。
反激变压器的参数计算包括主线圈与副线圈的匝数和电流之间的关系、功率转换的效率、磁路的设计以及磁芯的选型等方面。
以下将详细介绍反激变压器参数计算的方法和注意事项。
首先，计算反激变压器主线圈和副线圈匝数之间的关系。
匝数之间的比值决定了输出电压与输入电压之间的比例关系。
根据电压的转换关系，可以得到变压器的变比公式：Np/Ns=Vp/Vs，其中Np为主线圈匝数，Ns 为副线圈匝数，Vp为主线圈输入电压，Vs为副线圈输出电压。
根据所需的电压转换比例，可以计算出主、副线圈的匝数。
第二，计算反激变压器的输出电流。
输出电流可以通过主、副线圈匝数比例和输入电流来计算得到。
根据电流守恒定律，主线圈和副线圈的电流之比等于匝数之比。
即Is/Ip=Np/Ns，其中Is为副线圈输出电流，Ip 为主线圈输入电流。
根据所需的输出电流大小，可以计算出主线圈的输入电流。
第三，计算反激变压器的效率。
效率是指输出功率与输入功率之比。
在反激变压器中，输入功率等于输出功率加上损耗功率。
损耗功率主要包括铜损和铁损。
铜损主要来自主、副线圈的电阻，可以通过电流和电阻值来计算。
铁损主要来自磁芯的磁滞和涡流损耗，可以通过磁芯的材料和尺寸以及工作频率等参数来计算。
根据损耗功率和输出功率，可以计算出反激变压器的效率。
第四，设计反激变压器的磁路。
磁路的设计包括磁芯的材料和尺寸选择以及风口和绕线的设计等方面。
磁芯的选型要考虑到工作频率、输出功率和磁导率等因素，以确保磁芯在工作条件下能够提供足够的磁路饱和和低损耗。
风口和绕线的设计要考虑到电流密度、线圈散热和瞬态响应等因素，以确保线圈运行稳定和可靠。
最后，需要注意的是反激变压器的设计和参数计算都需要考虑到实际应用的需求和特点。
例如，输入和输出的电压和电流、功率的大小、工作频率、磁芯的材料和尺寸等方面都会对变压器的性能和参数产生影响。
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V in：直流输入电压，V
Lp：高频变压器初级电感值，mH
Ipp：变压器初级峰值电流，A
Dmax：最大工作周期系数
f：电源工作频率，kHz
在电流不连续电源中，输出功率等于在工作频率下的每个周期内储存的能量，其为：
Pout=1/2*Lp*Ip=Lp*Ipp2*f*Dmax/(2*Lp*Ipp*f)
Vin(min)=232V，
若允许7%误差，Vin(min)=216V。
由此可得：
k=Vin(max)/Vin(min)=400/216=1.85
Dmin=Dmax/[(1-Dmax)*k+Dmax]=0.45/[(1-0.45)*1.85+0.45]=0.31
因此，当电源的输入直流电压在216V~400V之间时，
=2.84(T)
取整数为3圈。
电源输入电流为14A，400c.m/A*14A=5600(c.m)，
考虑到集肤效应和生产作业方便，我们采用1400c.m，4条线并联联使用，
AWG NO：18即可。
高频变压器的设计方法很多，希望此例对大家有所帮助
u0H=Bmax/(0.4*π)u0：空气磁导率=1
可得:Lg=0.4*π*Lp*Ipp2*108/(Bmax2*Ae)=0.4*π*2.4*10-3*1.342*108/(19502*1.82)=0.078cm
因此，我们在E-E铁心中心柱分割0.078cm的间隙。
6、计算变压器初级线圈Np
Np=Lp*Ipp*108/(Ae*Bmax)=2.4*10-3*1.34*108/(1.82*1950)=90(T)
当功率管导通时，集极要能承受此电流。
2、求最小工作周期系数Dmin
在反馈式电流不连续电源中，
工作周期系数的大小由输入电压决定。
Dmin=Dmax/[(1-Dmax)*k+Dmax]
其中：k=Vin(max)/Vin(min)
Vin(max)=260V*1.4-0V(直流涟波)=364V，
若允许10%误差，Vin(max)=400V。
假设选择绕组绕线的电流密度为400c.m/A，
则400c.m/A*1.34A=536(c.m),我们参考美国线规（AWG），
取NO.22AWG导线，其值为0.028IN。
我们选择TDKH7C1材料的E-E型铁心，
它在100℃时，Bsat=3900G，Bmax=Bsat/2=1950G，可得：
Aw*Ae=4*(6.33*Lp*Ipp*d2)*108/Bmax
=4*(6.33*2.4*103*1.34*0.0282)*108/1950=3.27cm4
由TDK目录中可查得EE42*42*15的铁心和线架Aw*Ae=1.83cm2*1.83cm2=3.33cm
因此，我们选用此铁心。
5、计算空气间隙长度Lg
在反馈式电源变压器中，磁通只在第一象限中变化，电流磁通量不会出现负值。
实例讲解电源高频变压器的设计方法开关电源高频变压器设计高频变压器是电源设计过程中的难点，
下面以反馈式电流不连续电源高频变压器为例，
向大家介绍一种电源高频变压器的设计方法。
设计目标：
电源输入交流电压在180V~260V之间，频率为50Hz，
输出电压为直流5V、14A，功率为70W，电源工作频率为30KHz。
为防止变压器饱和，可以采用大体积铁心或在磁通路径上使用空气间隙，为减少电源体积，我们采用间隙法，
使磁滞回路变的平坦，在相同的直流偏压下可降低工作的磁通密度。
在磁通路径上，空气间隙会产生较大的磁阻，因此，变压器所存储的大部分能量是在空气间隙中，空气间隙体积为Vg，长度为Lg。由，
1/2*Lp*Ipp2=1/2*Bmax*H*Vg*108Vg=Ae*Lg
由此可得：Ipp=Ic=2*Pout/(Vin(min)*Dmax)
其中：Vin(min)=1.4*Vacin(min)-20V(直流涟波及二极管压降)=232V，
取最大工作周期系数Dmax=0.45。则：
Ipp=Ic=2*Pout/(Vin(min)*Dmax)=2*70/(232*0.45)=1.34A
设计步骤：
1、计算高频变压器初级峰值电流Ipp
由于是电流不连续性电源，当功率管导通时，电流会达到峰值，此值等于功率管的峰值电流。
由电感的电流和电压关系V=L*di/dt
可知：
输入电压：Vin(min)=Lp*Ipp/Tc
取1/Tc=f/Dmax，
则上式为：
Vin(min)=Lp*Ipp*f/Dmax
其中：d为绝缘线的直径，Bmax选择为Bsat/2。
在反馈式变压器中，如果初级占30%的绕组面积，则其余的70%为次级和绝缘空间，
因此，Aw*Ae须再乘以3倍，为了安全起见，我们将其提高为4倍。因此，
Aw*Ae=4*(6.33*Lp*Ipp*d2)*108/Bmax此式只是估算，最后铁心和线架的选择是可以改变的。
工作周期系数D介于0.31~0.45之间。
3、计算高频变压器的初级电感值Lp
Lp=Vin(min)*Dmax/(Ipp*f)=216*0.45/(1.34*30*103)=2.4mH
4、计算出绕组面积Aw和铁心有效面积Ae的乘积Aw*Ae,选择铁心尺寸。
如果我们只绕初级于线架上，则：
Aw*Ae=(6.33*Lp*Ipp*d2)*108/Bmax
7、计算变压器次级线圈Ns在输入电压最小、工作周期最大时，计算变压器次级线圈Ns。
Vout+Vd=Vin(min)*Dmax/(1-Dmax)*Ns/Np（Vd是整流管压降）
Ns=Np*(Vp+Vd)*(1-Dmax)/(Vin(min)*Dmax)
=90*(5+1)*(1-0.45)/(232*0.45)