反激开关电源变压器的设计计算方法

  开关电源变压器
 
  单端反激开关电源变压器本质上是一个耦合电感,负责nengliang存储、转换和nengliang传输。工作在连续模式和不连续模式的单端反激变换器的变压器设计总结如下。
 
  1.已知参数
 
  这些参数由设计人员根据用户要求和电路特性确定,包括:输入电压Vin、输出电压Vout、各通道输出功率Pout、效率、开关频率fs(或周期T)和线路主开关管的耐受电压Vmos。
 
  2.计算
 
  在反激变换器中,二次反射电压,即反激电压Vf和输入电压之和,不应高于主开关管的耐受电压,并应保持一定的裕量(这里假定为150伏)。反激电压由以下公式确定:
 
  VF=VMos-VindCmax-150伏
 
  反激电压和输出电压之间的关系由初级侧和次级侧的匝数比决定。因此,在确定反激电压之后,可以确定初级侧和次级侧的匝数比。
 
  Np/Ns=Vf/Vout
 
  此外,反激电源的zuida占空比出现在zuixiao输入电压和zuida输出功率状态。根据变压器在稳态时的磁平衡,可以给出以下公式:
 
  vind  cmin  DMax=Vf(1-DMax)
 
  在zuida占空比时,当开关管接通时,初级电流为Ip1当开关管关闭时,初级电流上升到Ip2。如果Ip1为0,转换器以间歇模式工作,否则以连续模式工作。根据nengliang守恒,我们有以下公式:
 
  1/2(Ip1 Ip2)DMax  vind  cmin=Pout/
 
  一般连续模式设计,我们使Ip2=3Ip1
 
  这样,可以获得转换器的初级电流,并且初级电感可以如下获得:
 
  LP=DMax  vind  cmin/fsIp
 
  对于连续模式,IP=ip2-ip1=2 IP  1;对于间歇模式,Ip=Ip2。
 
  所需的铁芯可通过AwAe方法获得:
 
  AWae=(Lp  Ip22 104/Bw  K0 Kj)1.14
在上面的公式中
  在上面的公式中
 
  Aw是磁芯的窗口面积,单位为cm2
 
  Ae是磁芯的横截面积,单位为cm2
 
  Lp是h中的初级电感
 
  Ip2为主要峰值电流,单位为a。
 
  Bw是磁芯的工作磁感应强度,单位为t
 
  K0为窗口youxiao使用系数,根据安规要求和输出通道数确定,一般为0.2~0.4
 
  Kj为电流密度系数,一般为39/cm2
 
  根据AwAe值选择合适的磁芯,一般尽量选择窗口长宽比较大的磁芯,这样磁芯的窗口youxiao利用系数较高,可以降低漏感。使用磁芯,可以计算初级侧的匝数。根据以下公式:
 
  NP=Lp  Ip2 104/Bw  Ae
 
  然后,根据初级侧和次级侧之间的匝数比关系,可以计算次级侧的匝数。有时匝数不是整数,因此应该调整一些参数,以使初级侧和次级侧的匝数合适。
 
  为了避免磁芯饱和,我们应该在磁回路,增加一个适当的气隙,其计算如下:
 
  LG=0.4Np2 Ae  10-8/Lp
 
  在上式中,lg是以厘米为单位的气隙长度
 
  Np是初级匝数,
 
  Ae是磁芯的横截面积,单位为cm2
 
  Lp是初级电感,单位是h
 
  至此,设计了单端反激式开关电源变压器的主要参数。设计完成后,应检查窗口面积是否足够大,变压器损耗和温升是否合格。同时,在变压器的制造中也存在一些需要注意的技术问题。

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