反击式开关电源变压器设计
反激式开关电源变压器设计
1.11 计算变压器铜损 1）按照选取的磁芯，估算出变压器平均绕组长度MLT。 例如对EE型磁芯MLT估算方法如下： MLT=E+D+（E-D）+2C=2E+2C
其它型号磁芯估算MLT可依此方法类推。 2）按下试计算各绕组铜损 Pcun=(Nn*MLT*Rn)In2 式中：Pcun —— 第n绕组铜损，单位为瓦 Nn —— 第n绕组匝数，单位为匝 MLT —— 平均绕组长度，单位为m Rn —— 第n绕组导线每米长电阻，单位为Ω； In2 —— 第n绕组额定电流，单位为A； n —— 绕组序号，n=1,2,3……
第二种是计算方式，首先假定变压器是单绕组，每增加一个绕组并考虑 安规要求，就需增加绕组面积和磁芯尺寸，用“窗口利用因数”来修整。 单绕组电感磁芯尺寸按下式计算： 0.68Pout dwx105 Ap=AwAe= Bmax f 式中： dw ------ 一次绕组导线截面积，单位为：cm2； Bmax ---- 最大工作磁通密度，单位为T； f ------- 工作频率，单位为Hz; Pout ---- 变压器总输出功率，单位为W。 窗口利用因数按下表计算。
1）估算总的输出功率：Po=V01xI01+V02xI02…… 2）估算输入功率：Pin= Po/η 3）计算最小和最大输入电流电压 Vin(MIN)=ACMINx1.414(DCV) Vin(MAX)=ACMAXx1.414(DCV)
4）计算最小和最大输入电流电流 Iin(MIN)=PINxVIN (MAX)
1.6 计算一次绕组所需的最大匝数Npri
Lpri Npri = AL 1.7 计算二次主绕组（输出功率最大的绕组）所需匝数Ns1 Npri(V01+VD1)(1-Dmax) NS1 = (匝) Vin(min) Dmax 1.8 计算二次其它绕组所需匝数Nsn
反激式开关电源变压器设计原理
反激式开关电源变压器设计原理首先是变比选择。
变压器的变比决定了输入电压和输出电压的比值。
通常情况下，开关电源需要将输入交流电压转换为稳定的直流电压，因此输出电压需要较低。
在选择变比时，考虑到电路的复杂性和功率转换效率，一般选择较大的输入电压和较小的输出电压。
变比的选择也需要考虑到负载的要求和功率转换效率的平衡。
其次是磁芯材料。
变压器的磁芯材料直接影响到电路的性能和效率。
一般情况下，磁芯材料需要具备较高的矫顽力和饱和磁场强度，以实现高效率的电力转换。
常用的磁芯材料有硅钢片、铁氧体和钕铁硼等。
在选择磁芯材料时需要综合考虑材料的价格、性能和可用性。
最后是工作频率。
反激式开关电源变压器工作在高频率下，一般在10kHz至1MHz之间。
高频率的工作可以减小变压器的体积和重量，提高电路的效率和响应速度。
但是，高频率也会增加电路的开关损耗和EMI（电磁干扰）噪声。
因此，在设计反激式开关电源变压器时需要对工作频率的选择进行充分的考虑。
此外，还需要注意的是反激式开关电源变压器的绝缘和散热问题。
由于反激式开关电源工作在高压和高频下，变压器绝缘需要特别注意以防止电路失效和安全事故发生。
同时，由于电路的功率转换过程中会产生大量的热量，因此需要设计合适的散热系统来保证电路的正常运行。
总结起来，反激式开关电源变压器的设计原理包括变比选择、磁芯材料和工作频率的选择。
设计人员需要根据具体的应用需求，综合考虑功率转换效率、体积和重量等因素，选择合适的设计方案。
同时，还需要注意绝缘和散热问题，以保证电路的安全和可靠运行。
单端反激式开关电源中变压器的设计
单端反激式开关电源中变压器的设计变压器作为单端反激式开关电源中的关键部件，在一定时间内具有不变的变换特性，因此具有较强的可靠性。
变压器的设计方案的选择对单端反激式开关电源的工作稳定性和效率都有很大的影响，因此变压器的设计步骤和要求都需要非常精细地考虑。
一、变压器设计步骤1、选择基本参数：在变压器设计中，首先要根据单端反激式开关电源的功率、输入电压、输出电压、铁芯材料、匝数及其他参数等，确定变压器的基本参数。
2、磁材和匝组设计：根据变压器的基本参数，确定变压器的磁芯材料，以及计算求出的空心铁芯的尺寸，以此作为变压器的磁材和匝组设计的参考。
3、选择变压器结构形式：根据变压器的功率大小，以及其应用环境的实际情况，选择工作最稳定的变压器结构形式。
4、绕组设计：针对上述选择的变压器结构形式，根据变压器的基本参数，选择合适的绕组几何参数，并根据电流要求以及其他条件，采用不同的工艺技术完成绕组的设计。
5、振荡线圈设计：由于单端反激式开关电源较复杂，为了实现对电压幅值、相位和线性度的控制，可能要设计振荡线圈。
因此，在实际的设计中，需要根据电路的实际要求，进行振荡线圈的合理设计。
1、电气特性要求：变压器的电气特性包括变换率、耐压要求、绝缘耐压要求、额定功率、工频噪声。
变压器应能满足额定电压比、额定电流、绝缘耐压、额定功率等要求，而且应保持满足所需的线性度要求，并具有良好的耐辐射和抗干扰能力。
2、机械特性要求：机械特性包括尺寸、外形和结构特性。
变压器的结构特性要求包括安装大小、安装方式、绝缘要求、电正性要求等，并要求可以长时间稳定的运行，在正常工作情况下，满足高强度，无变形。
3、热效应要求：在变压器设计中还应考虑高效率、低损耗要求，其中尤其需要考虑到热效应。
热效应要求变压器的绝缘材料具有高的热稳定性；并且磁芯的结构设计要考虑到磁芯材料的热导性和热抗性；另外，还要考虑到电磁绕组材料的空气隙、绕组物理结构等造成的损耗，以确保变压器的热效应稳定可靠。
开关电源的反激式变压器设计
用于单片集成开关IC开关电源的反激式变压器设计索引1、反激式变压器设计介绍02、电源设计所需的标准13、变压器设计步骤14、变压器结构74.1变压器材料94.2绕线方式94.3绕组顺序104.4多路输出104.5漏电感105、变压器磁芯类型116、线规表127、参考资料138、变压器元件来源铁芯131、反激式变压器设计介绍反激式电源变换器设计的关键因素之一是变压器的设计。
在此我们所说的变压器不是真正意义上的变压器，而更多的是一个能量存储装置。
在变压器初级导通期间能量存储在磁芯的气隙中，关断期间存储的能量被传送给输出。
初次级的电流不是同时流动的。
因此它更多的被认为是一个带有次级绕组的电感。
反激电路的主要优势是成本，简单和容易得到多路输出。
反激式拓扑对于100W以内的系统是实用和廉价的。
大于100W的系统由于着重降低装置的电压和电流，其它诸如正激变换器方式就变得更有成效。
反激式变压器设计是一个反复的过程，因为与它的变量个数有关，但是它不是很困难，稍有经验就可快速和容易的处理。
在变压器设计之前的重点是定义电源参数，诸如输入电压，输出功率，最小工作频率，最大占空比等。
根据这些我们就可以计算出变压器参数，选择合适的磁芯。
如果计算参数没有落在设计范围内，重复计算是必要的。
利用网站上的EXCEL电子表格可以容易的处理这些步骤。
属于ISMPSIC的IR40xx系列最初设计应用于准谐振方式，这意味变压器工作于不连续模式（磁场不连续，当变压器中的能量传递到次边后磁场反回到零）。
在PRC 模式中的变压器通常也工作于不连续状态，若工作于连续状态时工作频率设置的很低（约20KHZ 时一般不实用，因为需要较大尺寸的磁芯）。
因此本应用手册仅包含不连续设计的实例。
2、电源设计所需的标准在开始变压器设计之前，根据电源的规范必须定义一些参数如下：1）最小工作频率——min f2）预计电源效率——≈0.85~0.9（高压输出），0.75~0.85（低压输出）3）最小直流总线电压——min V 如110V 时最小输入电压85Vac ，可有10V 抖动）4）最大占空比——（建议最大值为0.5）5）串联谐振电容值——res C （建议取值范围为100pFf~1.5nF ，见图1）3、变压器设计步骤首先计算总输出功率，它包括所有次级输出功率，辅助输出功率和输出二极管的压降。
一种实用的反激开关电源变压器设计方法
一种实用的反激开关电源变压器设计方法一、引言反激开关电源变压器是现代电子设备中常用的电源供应器件之一，其设计方法对于电源的性能和稳定性具有重要影响。
本文将介绍一种实用的反激开关电源变压器设计方法，旨在提供一种有效的工程实践方案。
二、反激开关电源的基本原理反激开关电源是一种通过开关管的开关动作来实现电能转换的电源，其基本原理是利用变压器和电容器的耦合作用，将输入电源的直流电压转换为需要的输出电压。
反激开关电源主要由输入滤波电路、功率开关器件、变压器、输出整流电路和控制电路等组成。
三、变压器设计方法1. 确定输入输出电压：根据实际需求确定反激开关电源的输入和输出电压，通常输入电压为220V交流电，输出电压可根据设备需求进行选择。
2. 计算变比：变压器的变比决定了输入电压与输出电压之间的比例关系，一般情况下可以根据公式计算得到变比。
例如，若输入电压为Vin，输出电压为Vout，变比为N，则有Vin/Vout = N。
3. 确定功率：根据设备的功率需求，计算出所需的变压器功率。
功率的计算公式为P = V * I，其中P为功率，V为电压，I为电流。
4. 选择磁芯：根据功率计算结果选择合适的磁芯，磁芯的选择要考虑到磁芯的饱和电流、磁导率和温度特性等因素。
5. 计算匝数：根据变比和所选择的磁芯，计算出变压器的匝数。
变压器的匝数与输入输出电压以及变比之间存在一定的关系，可以通过公式计算得到。
6. 计算电流：根据所需的功率和变压器的匝数，计算出变压器的电流。
变压器的电流决定了变压器的导线截面积和绕线的粗细。
7. 设计绕线：根据计算的匝数和电流，设计变压器的绕线方式。
绕线时要考虑到绕线的紧密程度、层数和绝缘等因素。
8. 耦合系数的选择：根据实际需求选择合适的耦合系数，耦合系数的选择影响了变压器的效率和性能。
9. 核心磁通密度的计算：根据变压器的功率和磁芯的型号，计算出核心磁通密度。
核心磁通密度要符合磁芯的设计要求，同时保证变压器的性能稳定。
反击式电源变压器的设计
我们该从哪里起步呢？
1，已知条件： ①输入电压=国家标准 ②反射电压=经验数据 ③输出电压=设计要求 ④输出电流=设计要求 ⑤开关频率=工业标准 ①磁芯材料与尺寸 ②绕组圈数与线径 ③初级电感与磁隙 ④窗口容积的核算
2，待求参数：
输入电压能给我们什么？
• • • • • 交流输入：220~230V±25% =165~275V 相应直流：Ui = 233V~389V 输入极值：Uimin=233V；Uimax=389V 管子压降：Uds(or Uce)=0.5~2.0V 初级压降：U1=(Ui-Uds)
EI(E)-30
EI(E)-35 EI(E)-40
95
120 190
130
170 290
(E)-60
300
360
440
550
650
800
绕组圈数与线径
圈数计算： ①初级： U1=E1= N1(Δ Φ /Δ t) N1=U1 * Ton / ( Bac * Ae ) N1=(Ui-Vds) * Dmax * T / ( Krp * Ae ) ②次级：N1 / N2 = Vorf / U2 ③其他：N2n/N21=U2n/U21
磁芯窗口尺寸与容积
• 窗口尺寸取决于功率：
P∝Ae*Aw
(这里经验往往比计算快捷)
• 法拉第-楞次电磁感应定律 E =Δ Ψ /Δ t = N*(Δ Φ /Δ t) E= Δ Ψ /Δ t = L*(Δ I /Δ t) • 磁场强度与磁感应强度： B = μ*H μ =μ s*μ o 安培环路电流定律： Σ H*l =Σ I Σ H *l = n *I
反激式开关的工作原理
• 注意同名端
• 重要关系： U1=E1= N1(Δ Φ /Δ t) N1(Δ Φ /Δ t)
反击式开关电源变压器DCDC设计
P小于要求值
反击式变压器
单位：采用MKS国际单位制式，真空磁导率μ0=4π*10-7，绝对磁导率μ，相对磁导 率μr
反击式变压器：1次侧导通，2次侧截止，电能 储存在初级线圈中，1次侧截止，电流反向 2次侧导通，电能传递给次级线圈。 导通时间D小于＜0.5。 变压器磁芯饱和：磁芯的磁场强度增加到某一 值时，相对磁导率降低到1对应的磁通密度称为 饱和磁通密度。磁芯不得饱和，此时电感量 迅速下降，可能会引起电流过大损坏器件。 硬饱和：场强增加，B饱和。温度越高， 饱和值越低。 软包和：磁粉芯的磁导率随B增加而慢慢减少。 居里温度：磁芯永久失磁。
开关电源设计
输入电压Vi=6~100V; 输出电压Vo=5V；电流I=1A;
N沟道MOS管
NMOS，Vgs大于一定值就会导通(低端驱动)。（PMOS，导通电阻大，贵，不适用） 500V,数A，体积小，小功率，数百k频率高。（双极性BJT功率管，IGBT，500V以上）
钳位保护电路
能将MOSFET关断时加在漏极上的尖峰电压限制在安全范围之内。
⑨计算初级电流峰值
10. 计算次级线圈匝数N2
U’o 为加了二极管导通电压的输出电压
U’o = Uo + U’D 11. 次级电感L2
12.复位时间TR T＞D+TR T总周期，D占空比
13.每匝线圈平均长度LA 14.此磁芯总的窗口面积AE 为阴影面积的2倍 AE =（E-F）/2 线圈填充值为K,初级次级各占一半面积ACU，则 每匝初级线圈的面积ACU= AE*K/(2*N1)
换小一点的μ（AL）磁芯试试。
⑦计算气隙
Lp为电感量
AL愈大，N愈小，气隙愈小，气隙不能太小，所以要合理选择AL
反激式开关电源变压器设计步骤及公式
反激式开关电源变压器设计步骤及公式(4种计算方法比较)1.确定已知参数: （主要PWM方式）确定已知参数:（主要RCC方式）来自现代高频开关电源实用技术1,确定系统规格输出功率:输入功率: P୧=输入平均电流: Iୟ୴ൌሺౣሻ同左边占空比D୫ୟ୶=୲=0.5 f୫୧୬:25KHz输入直流电压Vୈେ=√2Vୟୡ在了解输出功率后确定所需磁芯A p=A e*A w（cm4）Ae:磁芯中心柱横截面积(cm2)；A w:磁芯窗口面积(cm2)最小AC输入电压:V ACMIN,单位:V最大AC输入电压:V ACMAX,单位:V输入电压频率:f L,50Hz or 60Hz输出电压:V O,最大负载电流:I O输出功率:P O,单位:WIo:Po=Vo*Ioη:0.85P୧ൌP୭η2.峰值电流1T=10000G s输入峰值电流:Iൌכሺౣሻ对于BUCK(降压),推挽,全桥电路K=1.4对于半桥和正激K=2.8对于Boost,BUCK-Boost和反激K=5.5 I୮ൌ2כP୭כTηכV୧୬ሺ୫୧୬ሻכt୭୬A e*A w>כଵలଶככ౩כౣכஔכౣכౙ(cmସ) ；Ae是磁芯截面积（cm2）,Aw是磁芯窗口面积（cm2）；f的单位为Hz，Bm的单位为Gs，取(1500)不大于3000Gs，δ导线电流密度取:2～3A/mmଶ ，K୫窗口填充系数取0.2～0.4，Ｋc磁芯填充系数，对于铁氧体该值取1IୋൌP୧V୧୬୫୧୬IൌIୟ୴D୫ୟ୶כ2T୭୬ൌଵD୫ୟ୶(uint:µs)1S=106µsLൌౣכ୍ౌే(µH)3.计算初级电感因所以t୭୬ൌDכTൌଵଶכ若f取25KHz,则t୭୬为20μS选磁芯也可用公式Fosc<50KHz S=1.15*√Po(cmଶሻFosc<60KHz S=0.09*√Po(cmଶሻFosc>=60KHz S=0.075*√Po(cmଶሻNPൌౌכ୍ౌేככ10L P:mH; ΔB:260mT;A e:mm2NsൌሺV୭Vୈሻכሺ1െD୫ୟ୶ሻכNV୧୬୫୧୬כD୫ୟ୶NaൌሺVୟVୟୈሻכሺ1െD୫ୟ୶ሻכNV୧୬୫୧୬כD୫ୟ୶L =ሺౣሻכୈ୍ౌేכ౩ౙ其中L 单位:H f:Hz 电压:V, 电流:A匝比：n=ሺౣሻ=౩౦4. 计算初级匝数初级电感:L ୮ൌሺౣሻכ୲୍౦检验磁芯正规名牌磁性材料的Bm 不得大于3000Gs ，国产杂牌不大于2500Gs 更保险A 值是在磁芯上绕1000匝测得(美国)则N ൌ1000ටౌై此式中L 单位为mH变压器次级圈数：Ns>୬כ୍౦כ౦ୗכౣ*10其中S 为磁芯截面积，Ｂ୫值为3000Gs若A 值是用100匝测得且单位是nH/N ଶ,则N ൌ100ටౌై此式中L 单位为mH,A 单位为mH/N ଶ,在计算时要将A 的值由nH 转换为mH 后再代入式中计算;例如:某A 值为1300 nH/N ଶ, L 值为2.3mH,则A =1300nH/N ଶ=1.3 mH/N ଶ代入中计算得N 为133T 初级匝数为:Np=౩୬B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)Lp = 一次侧电感值(uH) Ip = 一次侧峰值电流(A) Np = 一次侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm2 )B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定，以TDK Ferrite Core PC40为例，100℃时的B(max)为3900 Gauss ，设计时应考虑零件误差，所以一般取3000~3500Gauss 之间，若所设计的power 为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右，以避免铁心因高温而饱合，一般而言铁心的尺寸越大，Ae 越高，所以可以5. 匝比n=౩ౌ=ሺౣሻ晶体管的基极电流I =୍౦୦ూు6. 次级绕组匝数N ୱ=N *n N ୱଵ=౦כሺାౚሻכሺଵିୈౣ౮ሻሺౣሻכୈౣ౮多路输出时N ୱ୶=ሺ౮ାౚ౮ሻכ౩భభାౚభ其中x 代表几路I ୰୫ୱൌI √27. 原边供电绕组N ୟ=N ୱכ在多路输出时Vo 为主输出电压计算线径（包括初级次级）同左边8. 选择磁芯型号要满足,磁芯中心柱截面积S=0.09*√Po (cm ଶሻ或满足公式A=A ୣכA ୵ൌכଵలଶככ౩כౣכஔכౣכౙ(cm ସ ) ；Ae 是磁芯截面积（cm 2）,Aw 是磁芯窗口面积（cm 2）；f 的单位为Hz ，Bm 的单位为Gs ，取(1500)不大于3000Gs ，δ导线电流密度取:2～3A /mm ଶ ，K ୫窗口填充系数取0.2～0.4，Ｋc 磁芯填充系数，对于铁氧体该值取1做较大瓦数的 Power 。
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反激式开关电源变压器的设计
反激式变压器是反激开关电源的核心，它决定了反激变换器一系列的重要参数，如占空比D，最大峰值电流，设计反激式变压器，就是要让反激式开关电源工作在一个合理的工作点上。
这样可以让其的发热尽量小，对器件的磨损也尽量小。
同样的芯片，同样的磁芯，若是变压器设计不合理，则整个开关电源的性能会有很大下降，如损耗会加大，最大输出功率也会有下降，下面我系统的说一下我算变压器的方法。
算变压器，就是要先选定一个工作点，在这个工作点上算，这个是最苛刻的一个点，这个点就是最低的交流输入电压，对应于最大的输出功率。
下面我就来算了一个输入85V到265V，输出5V，2A 的电源，开关频率是100KHZ。
第一步就是选定原边感应电压VOR，这个值是由自己来设定的，这个值就决定
了电源的占空比。
可能朋友们不理解什么是原边感应电压，是这样的，这要从下面看起，慢慢的来，
这是一个典型的单端反激式开关电源，大家再熟悉不过了，来分析一下一个工作周期，当开关管开通的时候，原边相当于一个电感，电感两端加上电压，其电流值不会突变，而线性的上升，有公式上升了的I=Vs*ton/L,这三项分别是原边输入电压，开关开通时间，和原边电感量．在开关管关断的时候，原边电感放电，电感电流又会下降，同样要尊守上面的公式定律，此时有下降了的Ｉ=VOR*toff/L,这三项分别是原边感应电压，即放电电压，开关管关断时间，和电感量．在经过一个周期后，原边电感电流的值会回到原来，不可能会变，所以，有VS*TON/L=VOR*TOFF/L,，上升了的，等于下降了的，懂吗，好懂吧，上式中可以用Ｄ来代替ＴＯＮ，用１－Ｄ来代替ＴOOF，移项可得，D=VOR/（VOR+VS）。
此即是最大占空比了。
比如说我设计的这个，我选定感应电压为80V，VS为90V ，则D=80/（*80+90）=0.47
第二步,确实原边电流波形的参数.
原边电流波形有三个参数,平均电流,有效值电流,峰值电流.,首先要知道原边电流的波形,原边电流的波形如下图所示,画的不好,但不要笑啊.这是一个梯形波横向表示时间,纵向表示电流大小,这个波形有三个值,一是平均值,二是有效值,三是其峰值,平均值就是把这个波形的面积再除以其时间.如下面那一条横线所示,首先要确定这个值，这个值是这样算的，电流平均值=输出功率/效率*VS，因为输出功率乘以效率就是输入功率，然后输入功率再除以输入电压就是输入电流，这个就是平均值电流。
现在下一步就是求那个电流峰值，尖峰值是多少呢，这个我们自己还要设定一个参数，这个参数就是KRP，所谓KRP，就是指最大脉动电流和
峰值电流的比值这个比值下图分别是最大脉动电流和峰值电流。
是在0和1之间的。
这个值很重要。
已知了KRP，现在要解方程了，都会解方程吧，这是初一的应用题啊，我来解一下，已知这个波形一个周期的面积等于电流平均值*1，这个波形的面积等于，峰值电流*KRP*D+峰值电流*（1-KRP）*D，所以有电流平均值等于上式，解出来峰值电流=电流平均值/（1-0.5KRP）*D。
比如说我这个输出是10W，设定效率是0.8.则输入的平均电流就是10/0.8*90=0.138A,我设定KRP的值是0.6而最大值=0.138/(1-0.5KRP).D=0.138/(1-0.5*0.6)*0.47=0.419A.
第三个电流参数,就是这个电流的有效值,电流有效值和平均值是不一样的,有效值的定义还记得吗,就是说把这个电流加在一个电阻上,若是其发热和另处一个直流电流加在这个电阻上发热效果一样的话,那么这个电流的有效值就等于这个直流的电流值.所以这个电流的有效值不等于其平均值,一般比其平均值要大.而且同样的平均值,可以对应很多个有效值,若是把KRP的值选得越大,有效值就会越大,有效值还和占空比D也有关系,总之.它这个电流波形的形状是息息相关的.我就直接给出有效值的电流公式,这个公式要用积分才能推得出来,我就不推了,只要大家区分开来有效值和平均值就可以了.
电流有效值=电流峰值*根号下的D*(KRP的平方/3-KRP+1)如我现在这个,电流有效值=0.419*根号下0.47*(0.36/3-0.6+1)=0.20A.所以对应于相同的功率,也就是有相同的输入电流时,其有效值和这些参数是有关的,适当的调整参数,使有效值最小,发热也就最小,损耗小.这便优化了设计.
第三步,开始设计变压器准备工作.已知了开关频率是100KHZ则开关周期就是10
微秒了,占空比是0.47.那么TON就是4.7微秒了.记好这两个数,对下面有用.
第四步,选定变压器磁芯,这个就是凭经验了,如果你不会选,就估一个,计算就行了,若
是不行,可以再换一个大一点的或是小一点的,不过有的资料上有如何根据功率去选磁芯的公式或是区线图,大家不妨也可以参考一下.我一般是凭经验来的.
第五步,计算变压器的原边匝数,原边使用的经径.计算原边匝数的时候,要选
定一个磁芯的振幅B,即这个磁芯的磁感应强度的变化区间,因为加上方波电压后,这个磁感应
强度是变化的,正是因为变化,所以其才有了变压的作用,NP=VS*TON/SJ*B,这几个参数分别是原边匝数,,最小输入电压,导通时间,磁芯的\横节面积和磁芯振幅,一般取B的值是0.1到0.2之间,取得越小,变压器的铁损就越小,但相应变压器的体积会大些.这个公式来源于法拉弟电磁感应定律,这个定律是说,在一个铁心中,当磁通变化的时候,其会产生一个感应电压,这个感应电压=磁通的变化量/时间T再乘以匝数比,把磁通变化量换成磁感应强度的变化量乘以其面积就可以推出上式来,简单吧.我的这个NP=90*4.7微秒/32平方毫米*0.15,得到88匝0.15是我选取的了值.算了匝数,再确定线径,一般来说电流越大,线越热,所以需要的导线就越粗,,需要的线径由有效值来确定,而不是平均值.上面已经算得了有效值,所以就来选线,我用0.25的线就可以了,用0.25的线,其面积是0.049平方毫米,电流是0.2安,所以其电流密度是4.08,可以,一般选定电流密度是4到10安第平方毫米.记住这一点,这很重要.若是电流很大,最好采用两股或是两股以上的线并绕,因为高频电流有趋效应,这样可以比较好.
第六步,确定次级绕组的参数,圈数和线径.记得原边感应电压吧,这就是一个放
电电压,原边就是以这个电压放电给副边的,看上边的图,因为副边输出电太为5V,加上肖特基管的压降,就有5.6V,原边以80V的电压放电,副边以5.6V的电压放电,那么匝数是多少呢,当然其遵守变压器那个匝数和电压成正比的规律啦.所以副边电压=NS*(UO+UF)/VOR,其中UF 为肖特基管压降.如我这个副边匝数等于88*5.6/80,得6.16,整取6匝.再算副边的线径,当然也就要算出副边的有效值电流啦,副边电流的波形会画吗,我画给大家看一下吧
画的不太对称,没关系,只要知道这个意思,就可以了.有突起的时间是1-D,没有突起的是D,刚好和原边相反,但其KRP 的值和原边相同的这下知道了这个波形的有效值是怎么算的了吧,哦,再提醒一句,这个峰值电流就是原边峰值电流乘以其匝数比,要比原边峰值电流大数倍哦.
第七步确定反馈绕组的参数,反馈是反激的电压,其电压是取自输出级的,所以反馈
电压是稳定的,TOP 的电源电压是5.7到9V,绕上7匝,那么其电压大概是6V多,这就可以了,记得,反馈电压是反激的,其匝数比要和幅边对应,懂什么意思吗,至于线,因为流过其的电流很小,所以就用绕原边的线绕就可以了,无严格的要求.
第八步,确定电感量.记得原边的电流上升公式吗I=VS*TON/L.因为你已经从上面画出
了原边电流的波形,这个I就是:峰值电流*KRP,所以L=VS.TON/峰值电流*KRP,知道了吗,从此就确定了原边电感的值.
第九步,验证设计,即验证一下最大磁感应强度是不是超过了磁芯的允许值,有
BMAX=L*IP/SJ*NP.这个五个参数分别表示磁通最大值,原边电感量,峰值电流,原边匝数,这个公式是从电感量L的概念公式推过来的,因为L=磁链/流过电感线圈的电流,磁链等于磁通乘以其匝数,而磁通就是磁感应强度乘以其截面积,分别代入到上面,即当原边线圈流过峰值电流时,此时磁芯达到最大磁感应强度,这个磁感应强度就用以上公式计算.BMAX的值一般一要超过0.3T ,若是好的磁芯,可以大一些,若是超过了这个值,就可以增加原边匝数,或是换大的磁芯来调.
总结一下:
设计高频变压器,有几个参数要自己设定,这几个参数就决定了开关电源的工作方式,第一是要设定最大占空比D,这个占空比是由你自己设定的感应电压VOR 来确定的,再就是设定原边电流的波形,确定KRP的值,设计变压器时,还要设定其磁芯振幅B,这又是一个设定,所有这些设定,就让这个开关电源工作在你设定的方式之下了.要不断的调整,工作在一个对你来说最好的状态之下,这就是高频变压器的设计任务.总结一下公式D=VOR/(VOR+VS ) (1)
IA VE=P/效率*VS (2)
IP=IA VE/(1-0.5KRP)*D (3)
I有效值=电流峰值*根号下的D*(KRP的平方/3-KRP+1) (4) NP=VS*TON/SJ*B (5)
NS=NP*(VO+VF)/VOR (6)
L=VS.TON/IP.KRP (7)
BMAX=L*IP/SJ.NP (8)
不过总的来说，高频变压器是一个比较复杂的东西，我短短的篇幅在此也不足以说明，学习高频变压器，我苦搞了两个月。
才觉得有了头绪。
可能有些地方我说的不太清楚，大家就自己揣摩了，若是不懂，在群上问我好了，我会尽力解答。
学的时候注意各个参数之间的联系，因为本来这个东西就是一个整体，多分析，多思考，想来大家就会精通。
新摸索到的东西不妨来告诉我啊。