反激式变换器原理设计与实用
反激式变换器原理设计与实用 1、 引言 反激式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关断时获得能量故而得名。在反激变换器拓扑中，开关管导时，变压器储存能量，负载电流由输出滤波电容提供；开关管关断时，变压器将储存的能量传送到负载和输出滤波电容，以补偿电容单独提供负载电流时消耗的能量。其优点如下：a、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；b、输入电压在很大的范围内波动时，仍可有较稳定的输出，目前己可实理交流输入85-265V间，无需切换而达到稳定输出的要求；c、转换效率高，损失小；d、变压器匝数比值小。
2、 反激变换器工作原理 以隔离反激式转换器为例（如右图），简要说明其工作原理：当开关管VT导通时，变压器T初级Np有电流Ip，并将能量储存于其中（E=Lp*Ip²/2）。由于初级Np与次级Ns极性相反，此时次级输出整流二极管D反向偏压而止，无能量传送到负载。当开关管VT关断时，由楞次定律：（感应电动势E=—NΔ∮/ΔT）可知，变压器原边绕组将产生一反向电动势，此时输出整流二极管D正向导通，负载有电流Il流通。 由图可知，开关管Q导通时间Ton的大小将决定IP、Vds的幅值为Vds（max）=Vin/1-Dmax。（其中Vin:输入直流电压；Dmax：最大占空比Dmax=Ton/T）。由此可知，想要得到低的漏极电压，必须保持低的Dmax，也就是Dmax<0.5，在实际应有中通常取Dmax=0.45，以限制Vds（max）≦2Vin。 开关管VT导通时的漏极工作电流Id，也就是原边峰值电流Ip，根据能量守恒原则即原副边安匝数相等NpIp=NsIs可导出等式：Id=Ip=Il/n。因Il=Io，故当Io一定时，匝比N的大小即决定了Id的大小。 原边峰值电流Ip也可用下面公式表示：Ip=2Po/(n*Vin*Dmax)(n转换器的效率)。推导过程如下： ∵一个工作周期内T输出功率可表示为：Po=Lp* Ip²*n/2T。 又∵输入直流电压：Vin=Lp*di/dt,设di=Ip,且1/dt=f/Dmax, ∵Vin=Lp*Ip*f/Dmax或Lp=Vin*Dmax/(Ipxf)代入Po等式中可得：Po=nVin f Dmax Ip²/2f Ip=1/2nVinDmaxIp ∵Ip=2Po/(n*Vin*Dmax)（说明：Vin:最小值流输入电压（V）；Dmax:最大占空比；Lp：变压器初级电感（mH）；Ip：变压器原边峰值电流（A）；F：转换频率（KHZ） 由上述理论可知，转换器的占空比与变压器的匝数比受限于开关管耐压值与最大漏极电流，而此两项是导致天半管成本上升的关键因素，因此设计时需综合考量做取舍。
3、 工作模式简述 3.1工作模式介绍 反激变换器分两种工作模式：DCM和CCM，实际工作时一般都跨越这两种工作模式。 （1）、电感电流不连续模式DCM（Discontinuous Inductor Current Mode）或称“完全能量转换” ：Ton时储存在变压器中的所有能量在反激周期（Ton）中都转移到输出端。 （2）、电感电流连续模式CCM（Continuous Inductor Current Mode）或称“不完全能量转换” ：储存在变压器中的一部分能量在Toff末保留到下一个T On周期的开始。 当变换器输入电压Vin在一个较大范围内发生变化，或是负载电流Il在较大范围内变化时，必然跨越这两种工作方式，因此反激式转换器要求在DCM/CCM都能稳定工作。但在设计上是比交困难的，通常采用DCM/CCM临界状态作设计基准，并配以电流模式控制PWM的方法来设计的。 在稳定状态下，反激变压器磁通增量Δ∮在Ton时的变化必须等于在toff时的变化，否则会造成磁芯饱和。故Δ∮=Vin*Ton/Np=Vs*Toff/Ns,即变压器原边绕组每匝的伏特/秒值必须等于副边绕组每匝的伏特/秒值。 故根据变压器伏秒平衡原则，可推导出DCM/CCM工作模式下的输出电压计算公式：Vin*DT=nVo*(1-D)T 3.2两种工作模式的区别 由DCM与CCM的电流波形可以看出：DCM状态下在开关管导通期间，能量完全转移中波形具有较高的原边峰值电流，这是因主初级电感值Lp相对较低之故，使Lp急剧升高，其负面影响是增加了绕组损耗和输入滤波电容器的纹波电流，从而要求开关管必须具有高电流承载能力，方能安全工作。 在CCM工作状态中，原边峰值电流较低，但开关管在导通时有较高有漏极电流值，因此导致开关管高功率的消耗，同时为达到CCM，就需要有较高的变压器原边电感值Lp,由于要在变压器磁芯中储存的残余能量则要求变压器的体积较DCM时要大，而其它系数是相等的。 综上所述，DCM与CCM的变压器在设计时是基本相同的，只是在原边峰值电流的定义有些区别（CCM时Ip=Imax-/Imin）。
4、 反激变压器设计模板 4.1、确定设计条件 首先需要确定：输入电压范围，直流输出电压Vo，输出功率Po，效率n,开关频率fs，控制芯片和最大占空比Dmax； 根据设计条件，估算最低直流输入电压Vin（min）和最高直流输入电压Vin（max），对于有PFC的电路，只需考虑PFC后BUS电压即可。 计算变换功率为：Pin=Port/n 初级最大输入电流为：Ip=Pin/(Vin(min)*Dmax) 4.2磁芯的选择 选取材质：一般选取TDK的PC40、TOKIN的2500B2、SIEMENS的N67，或等同材质。查磁芯资料表可得到BSAT和BR值，工作磁密可取ΔB=2Bsat/3。 选取磁芯大小：磁芯大小的选取跟很多因素有关，例如磁芯材料特性、变压器开状、温升、工作环境、传输功率、开关频率等等。在选取了磁芯大小之后，可以根据该磁芯的资料查到磁芯有效面积Ae和窗口面积Aww。 下面给出一个可供参考的表格：（如下表所示） 方案 负载功率（W） 建议效率 建议频率 建议磁芯 PWM IC+MOS管 0-10 >0.75 100-130KHZ EEL16 PWM IC+MOS管 10-20 >0.75 100-130KHZ EEL19 PWM IC+MOS管 20-30 >0.75 100-130KHZ E128 PWM IC+MOS管 20-30 >0.8 60-100KHZ EF25 PWM IC+MOS管 30-50 >0.8 60-100KHZ EER28 PWM IC+MOS管 50-70 >0.8 60-100KHZ EL35 PWM IC+MOS管 70-100 >0.85 60-80KHZ E36/18/11 PWM IC+MOS管 100-150 >0.85 60-80KHZ EER40 PWM IC+MOS管 >150 >0.85 40-80KHZ E42,E55 4.3变压器原这匝数计算 计算最大导通时间ton（max）=Dmax/fs 假设作用电压是一人方波，输出电压最低时假设导通时间为最大导通时间，因此一个导通期间的伏秒值与原边匝数关系为Np=Vin(min)*Ton(max)/ ΔB*Ae或Np=Vin(max)*Ton(max)/ ΔB*Ae保守或Np= Vin(rating) *Ton(max)/ ΔB*Ae 【设计说明】：若在开机瞬间或者瞬加负载的条件下，当输入电压较高时，电路会以宽脉冲以提供功率。这样，输入电压和脉宽都同时为最大情况下，即使只是短暂的时间，但会使变压器出理饱和而引起失控。变压器若按高输入电压、宽脉冲设计，增加原边线圈匝数可解决变压器饱和现象，但这种设计虽然可告靠，但是降低了变压器效率，而且在输入电流大的情况下，因为要求导线比较粗，很可能导致出现无法绕下的情况。一般来说，我们设计时总是偏向保守一点的，因此建议可以考虑使用额定输入电压来计算原这匝数。 4.4变压器副边匝数计算 由于变压器输出后由整流二极管，为方便计算，二极管等压降按1V计。副边匝数为N2=NP*(Vout+1/Vin(min)*(1-Dmax/Dmax) 计算副边绕组反激电压为（Vout+1）/N2 V/匝 其他绕组匝数为 Nn=(Voutn+1)/(Vout+1)/N2 (Vout为第n个绕组的输出电压) 【绕制说明】：若原边匝数较多，应采取夹绕以增加耦合，减小漏感。 4.5计算原边电感量 由于反激电路变压器磁芯中柱需要加入气隙，防止磁芯饱和。加入气隙后，有效磁感应强度变化范围可以增加，但是电感量却下降，为防止由于电感量下降导致输出电流不连续，需要求出原边最小电感量Lmin值。 设定电感量电流波形如图2所示： 取谷值电流Ip1为峰值电流Ip2的三分之一，则Im=Ip2-Ip1=2Ip1 最大平均直流输入电流Is=Pin/Uin(min) 导通期间最大平均输入电流Im*Ton=Is*Tim=Is*T/Ton=Is/Dmax 导通时间Δt内变化电流 Δi=Im=Ip2-Ip1=2Ip1 ∵原边最小电感量计算公式： Lp=(U(in min). Δt/Δi 【取值说明】：考虑到冗余，一般来说Lp实际用时取计算值的1.5倍。 磁芯气隙长度计算公式：Lg=U0.N1².Ae/Lp 4.6核算磁感应强度 核算交流磁感应强度 Bac=Vin(min)*ton/Np*Ae 核算直流磁感应强度 Bac=U*H=(Uo*Np*Ip1)/§*10^³ 核算最大磁感应强度 Bmax=Bdc+Bac/2 若选取磁芯Bsat>Bmax,则满足要求。 4.7选取导线 开关频率fs时的空透深度： Δ=66.1/∫fs 选取导线的直径∮<2Δ，查阅导线资料，得到截面积AXP： 计算导线股数：取电流密度J，一般为3-5A/mm² 根据所需等效导线截面积S=I/J,股数x=S/Axp 4.8核算核算窗口占空系数 绕组总截面积A=Axp*(x1*N1+x2*N2+„„) §=A/Aw 占空系数：一般占空系数小于0.4，则窗口满足绕制要求。
5、 反激变换器设计时注意事项 1、储能能力：当变压器工作于CCM方式时，由于出现了直流分量，需要加气隙，使磁化曲线向H轴倾斜，从而使变压器能承受较大的电流，传递更多的能量。 P=fxVe∫br H dB(Ve:磁芯和气隙的有效体积)或P=1/2LP(Imax²-Imin²)(Imax、Imin:为导通周末、始端相应的电流值) 2、电感值Lp:电感Lp在变压器设计初期不作重点考量，因为Lp只影响开关电源的工作方式，故此一参数由电路工作方式要求作调整。Lp的最大值与变压器损耗最小值是一致的，如果设计所得Lp大，又要求以CCM方式工作，则刚巧合适。而若需以DCM方式工作时，则只能用增大气隙，降低Lp来达到要求，这样才不会使变压器偏离设计。 3、原、副边绕组每匝伏数应保持相同：设计时往往会遇到副边匝数需由计算所得分数匝取整，而导致副边的每匝伏数低于原边每匝伏数，因而引起副边的每匝伏秒值小于原边，为使其达到平衡就必须减小ton时间，用较长的时间来传输电能到输出端.即要求导通占空比D小于0.5.使电路工作于DCM模式。但在此需注意：若Lp太大，电流上升斜率小，ton时间又短（<50%），很可能在ton结束时，电流上升值不大，出现电路没有能力去传递所需功率的现象。这一现象是因变压器自我功率限制之故，可通过增加气隙和减小电感Lp，使自我限制作用不会产生来然解决此问题。 4、反激变换器的主功率管需加吸收电路，用于吸收开关管在反激时的电压尖峰。 主管吸收电容的空值计算公式： C=Id*(tr+tf)/Vds 主管吸收电阻的阻值计算公式： R=Ton/3C
反激变换器工作原理
反激变换器
28
V in (min) D max (1 D max )
(V out V D )
NP NS
(10)
V in (max) D min V in (min) D max
(11)
i P (max)
NS
I out
N P 1 D min
1 V in (max) D min 2 f s LP
2 2
C
f
D max I out V out f s
(16)
反激变换器
14
此页之后的内容在讲完变压器电抗器设计之后才细讲。 Iin Vin IP UP IS D US Iout Cf 八. 元器件的选择 Vout 4.变压器的设计
A.选定磁芯材料和型式--- 根据工作频率,磁化形式,传输功率,线圈绕组的绕制等要求, 以及磁芯的磁化曲线,供货情况等来确定磁芯材料. B.确定磁芯型材的大小---Ae,AW,lm 由电流密度参数法,有
Iout Cf 八. 元器件的选择 Vout 4.变压器的设计 根据(20),确定磁芯的大小. 于是得到Ae,AW,lm
C.确定原副边匝数---NP,NS
由(6),(6‘)和(11) 确定
NP
V in (max) D min f s Ae B
(23)
NS
(V out (max) V D ) 1 D min f s Ae B
2 N P I in DB
(34)
B
S
反激变换器
24
Iin Vin
IP UP
IS D US
Iout Cf 八. 元器件的选择 Vout 4.变压器的设计 E.变压器磁芯气隙lg的确定 加气隙后的B - H曲线
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。
反激式变换器中RCD箝位电路的设计分析
反激式变换器中RCD箝位电路的设计分析反激式变换器是一种常见的DC-DC变换器拓扑结构，具有简单、高效的特点。
在反激式变换器的设计中，RCD箝位电路扮演着非常重要的角色。
本文将从设计和分析的角度探讨RCD箝位电路在反激式变换器中的作用、设计原则以及优化方法。
首先，让我们来了解一下RCD箝位电路在反激式变换器中的作用。
反激式变换器的基本原理是利用输入电感储存能量，并通过控制开关管的开关周期实现能量的传递。
箝位电路的作用是限制开关管的电压峰值，以确保开关管能够正常工作，同时减小电压应力和电流应力，提高系统的可靠性和效率。
在设计RCD箝位电路时，首先要确定电容C、电感L和电阻R的合适取值。
理想的RCD箝位电路应该具有良好的限压、保护开关管的功能，同时要保证电路的稳定性和效率。
设计原则之一是要选择合适的电感L。
选择合适的电感值可以在箝位电路中产生合适的电感电流，以保证开关管正常工作。
一般来说，电感的电流应该在稳态工作状态下不超过其可承受的最大电流。
另外，电感值的选择还应考虑反激式变换器的输入电压、输出电压和负载条件，以及电感的尺寸和成本。
设计原则之二是要选择合适的电容C。
电容C的选择要考虑三个方面：限制开关管的电压峰值、储存能量和抑制电压尖峰。
合适的电容值可以限制开关管的电压峰值，以保护开关管不受电压应力过大的影响。
另外，电容的容量也会影响电路的能量储存和输出效率。
较大的电容值可以增加能量储存，但也会增加电路的成本和尺寸。
此外，电容的选择还需要考虑电容的ESR（壳体电阻）和ESL（壳体电感），以提高电路的性能和稳定性。
设计原则之三是要选择合适的电阻R。
电阻R的作用是限制开关管的电流，以保护开关管不受电流应力过大的影响。
合适的电阻值要根据开关管的最大电流和电路的工作条件来确定。
较小的电阻值可以减小电流应力，但也会降低电路的效率和稳定性。
因此，需要在保护开关管的同时兼顾效率和稳定性。
在实际的设计中，可以通过仿真和实验来验证和优化RCD箝位电路的设计。
反激变换器
反激变换器
反激变换器原理如图1 所示，实际上就是隔离式（有双绕组的）
Buck-Boost 变换器。
反激变换器的电路简单，所用元件最少，常用于小功率（例如100W）和多路输出的场合。
图１反激变换器
反激变换器工作原理是：主开关管导通时，二次侧二极管关断，变压器储能；主开关管关断时，二次侧二极管导通，变压器储能向负载释放。
它和正激变换器不同，正激变换器的变压器励磁电感储能一般很小，各绕组瞬时功率的代数和为零，变压器只起隔离、变压作用。
而反激变换器的变压器比较特殊，它兼起储能电感的作用，称为储能变压器（或电感-变压器）。
为防止负载电流
较大时磁心饱和，反激变换器的变压器磁心要加气隙，降低了磁心的导磁率，这种变压器的设计是比较复杂的。
在开关管关断时，反激变换器的变压器储能向负载释放，磁心自然复位，因此反激变换器无需另加磁复位措施。
磁心自然复位的条件是：开关导通和关断时间期间，变压器一次绕组所承受电压的伏秒乘积相等。
CCM 条件下，反激变换器的输出-输入电压变换比为
Vo/Vi=nD/(1-D)
式中n=N2/N1。
反激变换器主开关管承受的最大电压为Vi+Vo/n。
可以证明，反激变换器和隔离式Cuk 变换器互为对偶。
反激的英文为Flyback，也有回扫的意思。
在电视接受器中，有一个产
生很高直流电压的DC-DC 变换器，驱使显像管电子束回扫，屏幕上的光点。
关于反激变换器原理分析与设计讨论
关于反激变换器的一点点见解1确认基本技术参数温馨提示：应该养成良好的工作习惯，不管产品的功率有多么小，技术多么简单，坚持为每一个产品制作出一份详细的技术规格书。
首先要弄清楚自己是要做一个什么样子的产品，这会让你的设计思路更加明确，以及如何展开下一步的工作。
技术参数分两种：基本的，详细的。
基本技术参数一般需要列举的如下（以60W产品为例）：①最小输入电压：85V AC②最大输入电压：265V AC③输出电压电流：12V5A（精度1%）④最低效率：85%⑤工作温度：-25～+60℃详细的技术参数比较麻烦，根据不同的情况不同，需要列举的参数有多又少。
一般包括：输入输出特性、保护特性、安规、EMC、可靠性、应用环境、产品尺寸、输入输出端口定义、产品标签、外壳标签、产品包装等等。
1.1输入输出特性输入电压范围、输入频率、功率因素、最大输入电流、冲击电流、输出电压范围、输出电流范围、电压调整率、负载调整率、稳压精度、纹波峰峰值、整机效率、待机功耗、开机延迟时间、输出电压上升时间、容性负载、开关机过冲幅度、动态响应时间、动态响应幅度、以及最小启动电压。
1.2保护特性输入欠压保护点、输入欠压恢复点、输入过压保护点、输入过压恢复点、输出过压保护点、输出短路保护方式、过温保护点、过温恢复点温馨提示：对于一些非标准产品，如果不清楚该列举那些参数，建议参考竞争对手的产品资料或者行业内最有影响力的供应商。
如果这些资料都没有，就尽量向标准产品的技术指标靠近。
2设计思路（制定设计方案与参考计算）根据产品的技术规格找出设计难点及解决措施；温馨提示：不要怕别人超过你，也不要有太多的技术保留，如果你想最大程度的避免失败。
设计方案应该在立项初期就经过广泛的内部讨论，到底选用什么方案（如特别功率器件啊！电容啊！芯片啊！），多听取周围人的意见，久而久之一定受益匪浅。
因为立项前期一般是非正式讨论，如果是新手，一定要避免占用别人过多的时间（切忌什么都问个不停）。
(整理)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(Flyback Transformer 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: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.2. 转换效率高,损失小.3. 变压器匝数比值较小.4. 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.第二节. 工作原理在图1所示隔离反驰式转换器(The isolated flyback converter)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: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.由图可知,导通时间 ton的大小将决定Ip、Vce的幅值:Vce max = VIN / 1-DmaxVIN: 输入直流电压 ; Dmax : 最大工作周期Dmax = ton / T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Tr on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 = L di / 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 :Po = ηVINf DmaxIp2 / 2f Ip = 1/2ηVINDmaxIp∴ Ip = 2Po / ηVINDmax上列公式中 :VIN : 最小直流输入电压 (V)Dmax : 最大导通占空比Lp : 变压器初级电感 (mH)Ip : 变压器原边峰值电流 (A)f : 转换频率 (KHZ)图2 反激式转换器波形图由上述理论可知,转换器的占空比与变压器的匝数比受限于开关晶体管耐压与最大集电极电流,而此两项是导致开关晶体成本上升的关键因素,因此设计时需综合考量做取舍.反激式变换器一般工作于两种工作方式 :1. 电感电流不连续模式DCM (Discontinuous Inductor Current Mode)或称 " 完全能量转换 ": ton时储存在变压器中的所有能量在反激周期 (toff)中都转移到输出端.2. 电感电流连续模式CCM ( Continuous Inductor Current Mode) 或称 " 不完全能量转换 " : 储存在变压器中的一部分能量在toff末保留到下一个ton周期的开始.DCM和CCM在小信号传递函数方面是极不相同的,其波形如图3.实际上,当变换器输入电压VIN 在一个较大范围内发生变化,或是负载电流IL在较大范围内变化时,必然跨越着两种工作方式.因此反激式转换器要求在DCM / CCM都能稳定工作.但在设计上是比较困难的.通常我们可以以DCM / CCM 临界状态作设计基准.,并配以电流模式控制PWM.此法可有效解决DCM时之各种问题,但在 CCM时无消除电路固有的不稳定问题.可用调节控制环增益编离低频段和降低瞬态响应速度来解决CCM时因传递函数 " 右半平面零点 "引起的不稳定.DCM和CCM在小信号传递函数方面是极不相同的,其波形如图3.图3 DCM / CCM原副边电流波形图实际上,当变换器输入电压VIN在一个较大范围内发生变化,或是负载电流 IL在较大范围内变化时,必然跨越着两种工作方式.因此反激式转换器要求在DCM / CCM都能稳定工作.但在设计上是比较困难的.通常我们可以以DCM / CCM临界状态作设计基准.,并配以电流模式控制PWM.此法可有效解决DCM时之各种问题,但在CCM时无消除电路固有的不稳定问题.可用调节控制环增益编离低频段和降低瞬态响应速度来解决CCM时因传递函数 " 右半平面零点 "引起的不稳定.在稳定状态下,磁通增量ΔΦ在ton时的变化必须等于在"toff"时的变化,否则会造成磁芯饱和.因此,ΔΦ = VIN ton / Np = Vs*toff / Ns即变压器原边绕组每匝的伏特/秒值必须等于副边绕组每匝伏特/秒值.比较图3中DCM与CCM之电流波形可以知道:DCM状态下在Tr ton期间,整个能量转移波形中具有较高的原边峰值电流,这是因为初级电感值Lp相对较低之故,使Ip急剧升高所造成的负面效应是增加了绕组损耗(winding lose)和输入滤波电容器的涟波电流,从而要求开关晶体管必须具有高电流承载能力,方能安全工作.在CCM状态中,原边峰值电流较低,但开关晶体在ton状态时有较高的集电极电流值.因此导致开关晶体高功率的消耗.同时为达成CCM,就需要有较高的变压器原边电感值Lp,在变压器磁芯中所储存的残余能量则要求变压器的体积较DCM时要大,而其它系数是相等的.综上所述,DCM与CCM的变压器在设计时是基本相同的,只是在原边峰值电流的定义有些区别 ( CCM时 Ip = Imax - Imin ).第三节 FLYBACK TANSFORMER DESIGN一、FLYBACK变压器设计之考量因素:1. 储能能力.当变压器工作于CCM方式时,由于出现了直流分量,需加AIR GAP,使磁化曲线向 H 轴倾斜,从而使变压器能承受较大的电流,传递更多的能量.Ve: 磁芯和气隙的有效体积.or P = 1/2Lp (Imax2 - Imin2)式中Imax, Imin ——为导通周期末,始端相应的电流值.由于反激式变压器磁芯只工作在第一象限磁滞回线,磁芯在交、直流作用下的B.H效果与AIR GAP大小有密切关联,如图4.在交流电流下气隙对ΔBac无改变效果,但对ΔHac将大大增加,这是有利的一面,可有效地减小CORE的有效磁导率和减少原边绕组的电感.在直流电流下气隙的加入可使CORE承受更加大的直流电流去产生HDC,而BDC却维持不变,因此在大的直流偏置下可有效地防止磁芯饱和,这对能量的储存与传递都是有利的. 当反激变压器工作于CCM时,有相当大的直流成份,这时就必须有气隙.外加的伏秒值,匝数和磁芯面积决定了B轴上ΔBac值; 直流的平均电流值,匝数和磁路长度决定了H轴上HDC值的位置. ΔBac对应了ΔHac 值的范围.可以看出,气隙大ΔHac就大. 如此,就必须有足够的磁芯气隙来防止饱和状态并平稳直流成分.图 4 有无气隙时返驰变压器磁芯第一象限磁滞回路2. 传输功率 .由于CORE材料特性,变压器形状(表面积对体积的比率),表面的热幅射,允许温升,工作环境等的不特定性,设计时不可把传输功率与变压器大小简单的作联系,应视特定要求作决策.因此用面积乘积法求得之AP值通常只作一种参考. 有经验之设计者通常可结合特定要求直接确定CORE之材质,形状,规格等.3. 原,副边绕组每匝伏数应保持相同.设计时往往会遇到副边匝数需由计算所得分数匝取整,而导致副边每匝伏数低于原边每匝伏数. 如此引起副边的每匝伏秒值小于原边,为使其达到平衡就必须减小 ton时间,用较长的时间来传输电能到输出端. 即要求导通占空比D小于0.5. 使电路工作于DCM模式.但在此需注意: 若 Lp太大,电流上升斜率小,ton时间又短(＜50%),很可能在"导通"结束时,电流上升值不大,出现电路没有能力去传递所需功率的现象. 这一现象是因系统自我功率限制之故.可通过增加AIR GAP和减小电感Lp,使自我限制作用不会产生来解决此问题.4. 电感值Lp .电感Lp在变压器设计初期不作重点考量. 因为Lp只影响开关电源的工作方式. 故此一参数由电路工作方式要求作调整. Lp的最大值与变压器损耗最小值是一致的. 如果设计所得Lp大,又要求以CCM方式工作,则刚巧合适. 而若需以DCM方式工作时,则只能用增大AIR GAP,降低Lp来达到要求,这样,一切均不会使变压器偏离设计.在实际设计中通过调整气隙大小来选定能量的传递方式(DCM / CCM) . 若工作于DCM方式,传递同样的能量峰值电流是很高的. 工作中开关Tr,输出二极体D以及电容C产生最大的损耗,变压器自身产生最大的铜损(I2R). 若工作于CCM方式,电感较大时,电流上升斜率低虽然这种状况下损耗最小,但这大的磁化直流成分和高的磁滞将使大多数铁磁物质产生磁饱和. 所以设计时应使用一个折衷的方法,使峰值电流大小适中,峰值与直流有效值的比值比较适中. 只要调整一个合适的气隙,就可得到这一传递方式,实现噪音小,效率合理之佳况.5. 磁饱和瞬时效应.在瞬变负载状况下,即当输入电压为VINmax而负载电流为Iomin时,若Io突然增加,则控制电路会立即加宽脉冲以提供补充功率. 此时,会出现VINmax和Dmax并存,即使只是一个非常短的时间,变压器也会出现饱和,引起电路失控. 为克服此一瞬态不良效应,可应用下述方法:变压器按高输入电压(VINmax),宽脉冲(Dmax)进行设计. 即设定低的ΔB工作模式,高的原边绕组匝数,但此方法之缺点是使变压器的效率降低.例 : 60watts ADAPTER POWER MAIN X'FMRINPUT : 90 ~ 264 Vac 47 ~ 63 HZ ;OUTPUT : DC 19V 0 ~ 3.16A ; Vcc = 12VDC 0.1Aη≧ 0.83 ; f s =70KHZ ; Duty cylce over 50%△t ≦40o (表面) @ 60W ; X'FMR限高 21mm.CASE Surface Temperature ≦ 78℃ .Note : Constant Voltage & Current Design (CR6848,CR6850) Step1. 选择CORE材质,确定△B本例为ADAPTER DESIGN,由于该类型机散热效果差,故选择CORE 材质应考量高Bs,低损耗及高μi材质,结合成本考量,在此选用Ferrite Core, 以TDK 之 PC40 or PC44为优选, 对比TDK DATA BOOK, 可知 PC44材质单位密度相关参数如下: μi = 2400 ± 25% Pvc = 300KW /m2 @100KHZ ,100℃Bs = 390mT Br = 60mT @ 100℃Tc = 215℃为防止X'FMR出现瞬态饱和效应, 此例以低△B设计.选△B = 60%Bm, 即△B = 0.6 * (390 - 60) = 198mT ≒0.2 TStep2 确定Core Size和 Type.1> 求core AP以确定 sizeAP= AW*Ae=(Pt*104)/(2ΔB*fs*J*Ku)= [(60/0.83+60)*104]/(2*0.2*70*103*400*0.2) = 0.59cm4式中 Pt = Po /η +Po 传递功率;J : 电流密度 A / cm2 (300~500) ; Ku: 绕组系数 0.2 ~ 0.5 .2> 形状及规格确定.形状由外部尺寸,可配合BOBBIN, EMI要求等决定,规格可参考AP值及形状要求而决定, 结合上述原则, 查阅TDK之DATA BOOK,可知RM10, LP32/13, EPC30均可满足上述要求,但RM10和EPC30可用绕线容积均小于LP32/13,在此选用LP32/13 PC44,其参数如下:Ae = 70.3 mm2 Aw = 125.3mm2 AL = 2630±25% le = 64.0mm AP = 0.88 cm4 Ve = 4498mm3 Pt = 164W ( forward )Step3 估算临界电流 IOB ( DCM / CCM BOUNDARY )本例以IL达80% Iomax时为临界点设计变压器.即 : IOB = 80%*Io(max) = 0.8*3.16 = 2.528 AStep4 求匝数比 nn = [VIN(min) / (Vo + Vf)] * [Dmax / (1-Dmax)] VIN(min) = 90*√2 - 20 = 107V= [107 / (19 + 0.6)] *[0.5 / (1- 0.5)]= 5.5 ≒ 6匝比 n 可取 5 或 6,在此取 6 以降低铁损,但铜损将有所增加.CHECK Dmax:Dmax = n (Vo +Vf) / [VINmin + n (Vo + Vf)]= 6*(19 + 0.6) /[107 + 6*(19 + 0.6)] = 0.52Step5 求CCM / DCM临ΔISB = 2IOB / (1-Dmax) = 2*2.528 / (1-0.52) = 10.533Step6 计算次级电感 Ls 及原边电感 LpLs = (Vo + Vf)(1-Dmax) * Ts / ΔISB = (19+0.6) * (1-0.52) * (1/70000) / 10=12.76uHLp = n2 Ls = 62 * 12.76 = 459.4 uH ≒ 460此电感值为临界电感,若需电路工作于CCM,则可增大此值,若需工作于DCM则可适当调小此值.Step7 求CCM时副边峰值电流ΔispIo(max) = (2ΔIs + ΔISB) * (1- Dmax) / 2 ΔIs = Io(max) / (1-Dmax) - (ΔISB / 2 )ΔIsp = ΔISB +ΔIs = Io(max) / (1-Dmax) + (ΔISB/2) = 3.16 / (1-0.52) + 10.533 / 2=11.85AStep8 求CCM时原边峰值电流ΔIppΔIpp = ΔIsp / n = 11.85 / 6 = 1.975 AStep9 确定Np、Ns1> NpNp = Lp * ΔIpp / (ΔB* Ae) = 460*1.975 / (0.2*70.3) = 64.6 Ts因计算结果为分数匝,考虑兼顾原、副边绕组匝数取整,使变压器一、二次绕组有相同的安匝值,故调整 Np =60Ts OR Np = 66Ts考量在设定匝数比n时,已有铜损增加,为尽量平衡Pfe与Pcu,在此先选Np = 60 Ts.2> NsNs = Np / n = 60 / 6 = 10 Ts3> Nvcc求每匝伏特数Va Va = (Vo + Vf) / Ns = (19+0.6) / 10 = 1.96 V/Ts∴ Nvcc = (Vcc + Vf) / Va =(12+1)/1.96=6.6 Step10 计算AIR GAPlg = Np2*μo*Ae / Lp = 602*4*3.14*10-7*70.3 / 0.46 = 0.69 mmStep11 计算线径dw1> dwpAwp = Iprms / J Iprms = Po / η/ VIN(min) = 60/0.83/107 = 0.676AAwp = 0.676 / 4 J取4A / mm2 or 5A / mm2= 0.1 (取Φ0.35mm*2)2> dwsAws = Io / J = 3.16 / 4 (Φ1.0 mm)量可绕性及趋肤效应,采用多线并绕,单线不应大于Φ0.4, Φ0.4之Aw= 0.126mm2, 則 0.79 (即Ns采用Φ0.4 * 6)3> dwvcc Awvcc = Iv / J = 0.1 /4上述绕组线径均以4A / mm2之计算,以降低铜损,若结构设计时线包过胖,可适当调整J之取值.4> 估算铜窗占有率.0.4Aw ≧Np*rp*π(1/2dwp)2 +Ns*rs*π(1/2dws)2 + Nvcc*rv*π(1/2dwv)20.4Aw≧60*2*3.14*(0.35/2)2+10*6*3.14+(0.4/2)2+7*3.14*(0.18/2)2≧ 11.54 + 7.54 + 0.178 = 19.260.4 * 125.3 = 50.1250.12 > 19.26 OKStep12 估算损耗、温升1.2.求出各绕组之线长.3.4.求出各绕组之RDC和Rac @100℃5.求各绕组之损耗功率6.加总各绕组之功率损耗(求出Total值)如 : Np = 60Ts , LP32/13BOBBIN绕线平均匝长 4.33cm则 INP = 60*4.33 = 259.8 cm Ns =10Ts则 INS = 10*4.33 = 43.3 cmNvcc = 7Ts則 INvc = 7 * 4.33 = 30.31cm查线阻表可知 : Φ0.35mm WIRE RDC =0.00268Ω/cm @ 100℃Φ0.40mm WIRE RDC = 0.00203Ω/cm @ 100℃Φ0.18mm WIRE RDC = 0.0106Ω/cm @ 100℃R@100℃ = 1.4*R@20℃求副边各电流值. 已知Io = 3.16A.副边平均峰值电流 : Ispa = Io / (1-Dmax ) = 3.16 / (1- 0.52) = 6.583A 副边直流有效电流: Isrms = √〔(1-Dmax)*I2spa〕= √(1- 0.52)*6.5832 = 4.56A副边交流有效电流: Isac = √(I2srms - Io2) = √(4.562-3.162) = 3.29A 求原边各电流值 :∵ Np*Ip = Ns*Is原边平均峰值电流 : Ippa = Ispa / n = 6.58 / 6 = 1.097A原边直流有效电流 : Iprms = Dmax * Ippa = 1.097 * 0.52 = 0.57A原边交流有效电流: Ipac = √D*I2ppa = 1.097*√0.52 = 0.79A求各绕组交、直流电阻.原边 : RPDC = ( lNp * 0.00268 ) / 2 = 0.348ΩRpac = 1.6RPDC = 0.557Ω副边 : RSDC = ( lNS*0.00203 ) /6 = 0.0146ΩRsac = 1.6RSDC = 0.0243ΩVcc绕组 : RDC =30.31*0.0106 = 0.321Ω计算各绕组交直流损耗:副边直流损 : PSDC = Io2RSDC = 3.162 * 0.0146 = 0.146W交流损 : Psac = I2sac*Rsac = 3.292*0.0234 = 0.253WTotal : Ps = 0.146 + 0.253 = 0.399 W原边直流损 : PPDC = Irms2RPDC = 0.572 * 0.348 = 0.113W交流損 : Ppac = I2pac*Rpac = 0.792*0.557 = 0.348W忽略Vcc绕组损耗(因其电流甚小) Total Pp = 0.461W总的线圈损耗 : Pcu = Pc + Pp = 0.399 + 0.461 = 0.86 W2> 计算铁损 PFe查TDK DATA BOOK可知PC44材之△B = 0.2T 时,Pv = 0.025W / cm2LP32 / 13之Ve = 4.498cm3PFe = Pv * Ve = 0.025 * 4.498 = 0.112W1.2.Ptotal = Pcu + PFe = 0.6 + 0.112 = 0.972 W3.4.估算温升△t依经验公式△t = 23.5PΣ/√Ap = 23.5 * 0.972 / √0.88 = 24.3 ℃估算之温升△t小于SPEC,设计OK.Step13 结构设计查LP32 / 13 BOBBIN之绕线幅宽为 21.8mm.考量安规距离之沿面距离不小于6.4mm.为减小LK提高效率,采用三明治结构,其结构如下 :X'FMR结构 :Np#13.2 / 3.22 -- AΦ0.35 * 2301LSHI#23.2 / 3.2SHI- 42mils * 1213LNs#33.2 / 3.28.9 - 6.7Φ0.4 * 6103LSHI#43.2 / 3.2SHI- 42mils * 1211LNp#53.2 / 3.2A -- 1Φ0.35 * 2301LNvcc#63.2 / 3.23 -- 4Φ0.1872L#7连结两A 点2L。
ACDCPWM方式反激式转换器设计方法
ACDCPWM方式反激式转换器设计方法AC/DCPWM方式反激式转换器是一种常见的开关电源电路，用以将交流电压转换为直流电压。
它的工作原理是通过控制开关管的导通与断开，来调整输出直流电压的大小与波形，从而实现电能的转换与稳定供电。
AC/DC PWM方式反激式转换器的设计需要考虑多个因素，包括输入电压范围、输出电压、输出电流、效率、稳定性等。
下面将详细介绍一种基于Flyback拓扑的AC/DC PWM方式反激式转换器的设计方法。
1.确定输入与输出参数：首先需要确定输入电压范围，例如100V-240V；输出电压与电流需求，例如12V输出电压，1A输出电流。
2.确定开关频率与变压器参数：开关频率的选择需要考虑电路的效率与滤波器的设计，通常选择50kHz-1MHz之间。
根据输出功率与输入电压，可以计算得到所需的变压器变比（duty cycle = 输出电压 / 输入电压）。
3.设计基本电路拓扑：基于Flyback拓扑的AC/DC PWM方式反激式转换器包括一个开关管、一个变压器、一个滤波器与一个稳压电路。
开关管可以选择MOSFET或IGBT，滤波器常使用电容与电感。
稳压电路的设计可选择反馈控制方法，如基于反馈控制的PID控制电路。
4.控制电路设计：控制电路包括反馈电路与PWM控制电路。
反馈电路可以测量输出电压，与给定的参考电压进行比较，通过反馈控制电路来调整开关管的导通与断开时间，从而保持输出电压稳定。
PWM控制电路负责产生一定的开关信号频率与占空比。
5.稳定性与保护措施：为了保证电路的稳定性与安全性，设计中需考虑电路的过电流保护、过温保护、过压保护等。
过电流保护可通过电流传感器实现，过温保护可通过温度传感器实现，过压保护可通过过压保护电路实现。
6.PCB设计与元件选择：在进行PCB布局设计时，需要合理布局各个功能模块以及相应的管脚连接。
同时，元件的选择需要考虑其性能、可靠性与成本等因素。
7.仿真与调试：在设计完成后，可以使用仿真软件进行电路性能分析，如输出波形、效率、功耗等。
不连续模式下反激变换器的基本原理和电路设计
不连续模式下反激变换器的基本原理和电路设计
介绍
反激变换器拓扑在5W到150W的小功率场合中得到广泛的应用。
这个拓扑的重要优点是在变换器的输出端不需要滤波电感，从而节约了成本，减小了体积。
在以往一些中文参考资料的叙述中，由于同时涉及电路和磁路的设计，容易造成设计过程中的混乱，反激变换器电路本身的一些特性却没有得到应有的体现。
反激变换器的基本工作原理，对不连续模式反激变换器的设计过程，各参数之间的决定关系作了简练而准确的描述。
由于电路设计和磁路设计分别介绍，对读者掌握反激变换器的设计有很好的帮助。
磁路设计在本文中不涉及，可以参考相关文献。
不连续模式反激变换器的基本原理
反激变换器在开关管导通期间，变压器储能，负载电流由输出滤波电容提供。
在开关管关断期间，储存在变压器中的能量转换到负载，提供负载电流，同时给输出滤波电容充电，并补偿开关管导通期间损失的能量。
图1a是反激变换器的基本拓扑。
图中有两个输出电路，一个主输出和一个从输出。
负反馈闭合环路采样主输出电压Vom。
Vom的采样值与参考值比较，输出的误差信号放大信号控制Q1的导通时间脉冲，使得Vom的采样值在电网和负载变化时等于参考电压，从而稳定输出电压。
从输出跟随主输出得到相应的调节。
电路的工作过程如下：当Q1导通，所有线圈的同名端(带·)相对于非同名端(不带·)是负极性。
输出整流二极管D1和D2反向偏置，输出负载电流由输出滤波电容C1和C2提供。
在Q1导通期间，Np上施加了一个固定的电压(Vdc-1)(这里假设开关管的。
自激式反激变换器的分析与设计
随着VGS下降，开关S1开始关断。当t=t10时，电压VGS下降到开关S1的门限电平VTH，开关S1关断。这个阶段如图2(k)所示。
t=t5以后，电容Coss继续放电，绕组电压极性反向，如图2(g)所示。在这一阶段，驱动电压VO2+V2持续上升，使电流iZCD也持续上升，上升的电流iZCD使电压VGS上升，反过来加速电容COSS的放电，而进一步使VO2+V2上升，这个正反馈一直持续到电压VGS达到VTH(t=t6),开关S1导通进入恒流区。
t=t4以后，电流iZCD开始向相反的方向流动，电容CZCD, CISS开始重新充电，如图2(f)所示。电压VGS的上升导致集射极电压VQce上升，二极管Dbc关断，使晶体管Q1关断。同时电容Coss继续谐振放电，进一步降低了次级绕组V2。结果，电阻RZCD上的电压上升，使电流iZCD更快地上升。这一阶段在t=t5时结束，这时变压器上的电压下降到零。
为帮助理解变换器的工作状态，把图1中的电路在一个开关周期中的工作状态分解成图2中的十一个拓扑状态，包括电流和电压的参考方向，并在图3中展示了功率级平台和控制级平台的主要波形。
t=t0之前，电流iQce和电压VCZCD为正，开关管S1中CISS的电荷被晶体管抽取，开关管开始关断，导致电压VDS上升。
t=t0时刻，VDS达到VIN+NVo，整流管D1和D2开始导通。这一阶段如图2(b)所示，励磁电流iM瞬时从开关管S1转化到输出整流管D1和D2。由于输出电容CO1>>CO2，当电压VO2上升时电压VO1可近似看成恒定不变，这样电流i2相对于电流i1将下降得更快，如图3中(d)和(e)所示。由于这一阶段整流管D2是导通的，电阻RZCD上的电压VRZCD为-(VGS+VS+VCZCD)≈-(VGS+VCZCD),电流iZCD通过电阻RZCD使CISS和CZCD放电。同时，晶体管Q1截止，电流ie流过RF, RS, RL2组成的环路。值得注意的是晶体管Q1只有在它的基射极电压VQbe低于它的截止电压Ｖγ时才会关断。由图2(b)知，VQbe=ieRF+iS1RS≈ieRF,因为iS1RS<<ieRF，晶体管Q1在t0<t<t1期间截止（if ieRF<Ｖγ）.图2(b)的状态在t=t1时结束，这时VGS的电位降到了比晶体管Q1的VQbe低一个管压降，使基-集间PN结正向偏置。
反激变压器设计详解
注意事项
• 选择合适的磁芯材料和绕组结构 • 遵循设计规范和行业标准
CREATE TOGETHER
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
反激变压器的分类与特点
反激变压器的分类
• 单端反激变压器：输入输出共用一个绕组 • 双端反激变压器：输入输出各有独立的绕组
反激变压器的特点
• 结构简单，易于集成 • 效率高，损耗较低 • 输出电压稳定，易于调节
反激变压器的主要应用场景
开关电源
• 直流电源转换为稳定直流 • 适用于电子设备、通信设备等
绕组损耗计算
• 根据绕组电阻、绕组电感和工作频率计算绕组损耗 • 考虑绕组绝缘材料和温度影响
反激变压器的效率计算与优化
效率计算
• 根据输入功率、输出功率和损耗计算效率 • 考虑效率计算精度和温度影响
优化方法
• 优化磁芯材料和绕组结构降低损耗 • 提高开关频率和输出电压提高效率
影响反激变压器效率的因素与改进措施
输出电压调整
• 通过改变开关频率或调整输出整流器实现输出电压调整 • 考虑输出电压稳定性和调节精度
输出电流调整
• 通过改变输出滤波器或调整负载实现输出电流调整 • 考虑输出电流稳定性和调节精度
03
反激变压器的损耗与效率计算
磁芯损耗与绕组损耗的计算方法
磁芯损耗计算
• 根据磁通密度、磁芯材料和工作频率计算磁芯损耗 • 考虑磁芯损耗系数和温度影响
• 根据输入电压、输出电压和开关频率计算磁通密度 • 考虑磁芯体积和磁通密度利用率
绕组的结构与匝数设计
绕组结构
• 选择合适的绕组形式，如单层绕组、双层绕组等 • 考虑绕组间距、绕组绝缘和绕组屏蔽