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单端反激变换式开关电源变压器的设计 V1.0 绿色免费版
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　　单端反激变换式开关电源变压器设计是一款计算开关变压器感值的软件。用户需要输入变压器的输出功率，工作频率，输入电压等参数，再点计算按钮，就能算出变压器匝数，型号等数据信息。
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单端反激变换式开关电源变压器的设计 V1.0 绿色免费版
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.All rights reserved.　　1.2 计算次级Ls
　　1.3计算初级电感LLPP
　　1.4 计算初级绕组匝数Np
　　1.5 计算次级绕组匝数Ns
　　1.6 计算偏置绕组匝数NNBIAS
　　式中：VVDB----偏置绕绕组整流正向压降((V)
　　1.7 计算初级绕组RMSIPRMS
　　1.8计算次级绕组RMS电流IISRMS
　　2.设计例
　　2.1设计条件
　　2.2设计步骤
　　第一步：面积乘积Ap
　　第二步：次级电感Ls
　　第三步:初级电感Lp
　　第四步：初级匝数Np
　　第五步: 次级匝数Ns
　　3.变压器绕组结构的设计
　　3.1变压器线路图如下：
　　3.2变压器绕线结构为减小漏感，用夹绕法，结构如下：
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TA的推荐TA的最新馆藏[转]&[转]&[转]&[转]&[转]&[转]&E开关电源反激式变压器计算公式与方法-五星文库
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E开关电源反激式变压器计算公式与方法
导读：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，包括：输入电压Vin、输出电压Vout、每路输出的功率Pout、效率η、开关频率，2、计算，副边反射电压即反激电压Vf与输入电压之和不能高过主开关管的耐压，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
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Vin、输出电压Vout、每路输出的功率Pout、效率η、开关频率fs(或周期T)、线路主开关管的耐压Vmos。
在反激变换器中，副边反射电压即反激电压Vf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：
Vf=VMos-VinDCMax-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。
Np/Ns=Vf/Vout
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：
VinDCMin?DMax=Vf?(1-DMax)
设在最大占空比时，当开关管开通时，原边电流为Ip1，当开关管关断时，原边电流上升到Ip2。若Ip1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?(Ip1+Ip2)?DMax?VinDCMin=Pout/η
一般连续模式设计，我们令Ip2=3Ip1
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：
Lp= DMax?VinDCMin/fs?ΔIp
对于连续模式，ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1；对于断续模式，ΔIp=Ip2 。
可由AwAe法求出所要铁芯：
AwAe=(Lp?Ip22?104/Bw?K0?Kj)1.14
在上式中， Aw为磁芯窗口面积，单位为cm2
Ae为磁芯截面积，单位为cm2
Lp为原边电感量，单位为H
Ip2为原边峰值电流，单位为A
Bw为磁芯工作磁感应强度，单位为T
K0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0.2~0.4 Kj为电流密度系数，一般取395A/cm2
根据求得的AwAe值选择合适的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯，这样磁芯
的窗口有效使用系数较高，同时可以减小漏感。
有了磁芯就可以求出原边的匝数。根据下式：
Np=Lp?Ip2?104/Bw?Ae
再根据原、副边的匝比关系可以求出副边的匝数。有时求的匝数不是整数，这时应该调整某些参数，使原、副边的匝数合适。
为了避免磁芯饱和，我们应该在磁回路中加入一个适当的气隙，计算如下：
lg=0.4π?Np2?Ae?10-8/Lp
在上式中， lg为气隙长度，单位为cm
Np为原边匝数，
Ae为磁芯的截面积，单位为cm2
Lp为原边电感量，单位为H
至此，单端反激开关电源变压器的主要参数设计完成。我们应该在设计完成后核算窗口面积是否够大、变压器的损耗和温升是否可以接受。同时，在变压器的制作中还有一些工艺问题需要注意。
1-8-3-4．全桥式开关电源变压器参数的计算
全桥式变压器开关电源的工作原理与推挽式变压器开关电源的工作原理是非常接近的，只是变压器的激励方式与工作电源的接入方式有点不同；因此，用于计算推挽式变压器开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的数学表达式，同样可以用于全桥式变压器开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的计算。
A）全式开关电源变压器初级线圈匝数的计算
全桥式变压器开关电源与推挽式开关电源一样，也属于双激式开关电源，因此用于全桥式开关电源的变压器铁心的磁感应强度B，可从负的最大值-Bm，变化到正的最大值+Bm，并且变压器铁心可以不用留气隙。全桥式开关电源变压器的计算方法与前面推挽式开关电源变压器的计算方法基本相同，根据推挽式开关电源变压器初级线圈匝数计算公式（1-150）和（1-151）式：
上面（1-150）和（1-151）式，虽然是用来计算推挽式变压器开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的公式，但对于全桥式变压器开关电源变压器初级线圈匝数的计算同样有效。
（1-150）和（1-151）式中，N1为变压器初级线圈N1绕组的最少匝数，S为变压器铁心的导磁面积（单位：平方厘米），Bm为变压器铁心的最大磁感应强度（单位：高斯）；Ui为开关电源的工作电压，即加到变压器初级线圈N1绕组两端的电压，单位为伏；τ = Ton，为控制开关的接通时间，简称脉冲宽度，或电源开关管导通时间的宽度（单位：秒）；
F为工作频率，单位为赫芝，一般双激式开关电源变压器工作于正、反激输出的情况下，其伏秒容量必须相等，因此，可以直接用工作频率来计算变压器初级线圈N1绕组的匝数；F和τ取值要预留20%左右的余量。式中的指数是统一单位用的，选用不同单位，指数的值也不一样，这里选用CGS单位制，即：长度为厘米（cm），磁感应强度为高斯（Gs），磁通单位为麦克斯韦（Mx）。
B）交流输出全桥式开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算
全桥式变压器开关电源如果用于DC/AC或AC/AC逆变电源，即把直流逆变成交流，或把交流整流成直流后再逆变成交流，这种逆变电源一般输出电压都不需要调整，工作效率很高。请参考图1-47。
用于逆变的全桥式变压器开关电源一般输出电压uo都是占空比等于0.5的方波，由于方波的波形系数（有效值与半波平均值之比）等于1，因此，方波的有效值Uo与半波平均值Upa相等，并且方波的幅值Up与半波平均值Upa也相等。所以，只要知道输出电压的半波平均值就可以知道有效值，再根据半波平均值，就可以求得半桥式开关电源变压器初、次级线圈匝数比。
根据前面分析，全桥式变压器开关电源的输出电压uo，主要由开关电源变压器次级线圈输出的正激电压来决定。因此，根据（1-182）、（1-183）式就可以出全桥式变压器开关电源的输出电压的半波平均值。由此求得全桥式逆变开关电源变压器初、次级线圈匝数比：
n = N2/N1 =Uo/Ui =Upa/Ui ―― 次/初级变压比，D = 0.5时 （1-188） （1-188）式就是计算全桥式逆变开关电源变压器初、次级线圈匝数比的公式。式中，N1为变压器初级线圈N1绕组的匝数，N2为变压器次级线圈的匝数，Uo输出电压的有效值，或平均值，Ui为直流输入电压，Upa输出电压的半波平均值。 （1-188）式还没有考虑变压器的工作效率，当把变压器的工作效率也考虑进去时，最好在（1-188）式的右边乘以一个略大于1的系数。
C）直流输出电压非调整式全桥开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算
直流输出电压非调整式全桥开关电源，就是在DC/AC逆变电源的交流输出电路后面再接一级整流滤波电路，请参考1-48。这种直流输出电压非调整式全桥开关电源的两组控制开关K1和K4、K2和K3的占空比与DC/AC逆变电源一样，一般都是0.5，整流输出电压的有效值Uo与半波平均值Upa基本相等。因此，直流输出电压非调整式全桥开关电源变压器初、次级线圈匝数比可直接利用（1-188）式来计算。即：
n = N2/N1 =Uo/Ui =Upa/Ui ―― 次/初级变压比，D = 0.5时 （1-188） 同样，在低电压、大电流输出的情况下，一定要考虑变压器的工作效率以及整流二极管的电压降和4个开关器件接通时的电压降。
D）直流输出电压可调整式全桥开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算 直流输出电压可调整式全桥开关电源的功能就要求输出电压可调，因此，全桥式变压器开关电源的两组控制开关K1、K4和K2、K3的占空比必须要小于0.5；因为全桥式变压器开关电源正反激两种状态都有电压输出，所以在同样输出电压（平均值）的情况下，两组控制开关K1、K4和K2、K3的占空比相当于要小一倍。当要求输出电压可调范围为最大时，占空比最好取值为0.25。根据（1-140）和（1-145）式可求得：
n=N2/N1 =2Uo(1-D) /Ui ―― 次/初级变压比，D小于0.5时 （1-189） 或
n= N2/N1 =3Uo/Ui ―― 次/初级变压比，D为0.25时 （1-190）
Uo =n*Ui/2(1-D) ―― D小于0.5时 （1-140）
Uo =2*n*Ui/3 ―― D为0.25时 （1-145）
（1-189）、（1-190）式就是计算直流输出电压可调整式全桥开关电源变压器初、次级线圈匝数比的公式。式中，N1为变压器初级线圈的最少匝数，N2为变压器次级线圈的匝数，Uo为直流输出电压，Ui为开关电源的工作电压。
半桥式开关电源变压器参数的计算
1-8-2-5．半桥式开关电源变压器参数的计算
半桥式变压器开关电源的工作原理与推挽式变压器开关电源的工作原理是非常接近的，只是变压器的激励方式与工作电源的接入方式有点不同；因此，用于计算推挽式变压器开关电源
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逐步讲解 CCM反激变压器的计算分析
第一种方法，根据期望获得的输出纹波电压来计算。详见《开关电源设计》第二版，王志强译，P76;采用这种方法，可以获得最小的电容量，通常情况下，如果采用普通的电解电容，其纹波电流一般满足不了(这种方法似乎比较适合于超高纹波电流电容、固态电容、瓷片电容)。
第二种方法，根据实际计算的输出纹波电流(有效电流)，来选择输出电容，不考虑频率、温度系数。这种方法最可靠、也会最简单，但其结果会导致最高物料成本，此方法也是电容供应商比较推崇的方法。
第三种方法，根据产品所需的寿命，综合考虑开关频率、环境温度、电容温升等各种综合因素来计算输出电容。该计算方法很多教材和各种电容应用手册中均有提及。计算过程一般较为复杂，但可以获得最低的物料成本。另外采用这种方法，对测量技术也是一个很大的考验。
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