目前市面上的電源大部分是反激的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，變壓器是反激電源的核心，并且變壓器的好壞決定整個(gè)電源的性能，要設(shè)計(jì)好一個(gè)變壓器，是需要根據(jù)一個(gè)電源的要求來合理的設(shè)計(jì)好參數(shù)，不同的參數(shù)值就對(duì)應(yīng)不同的要求，比如要求成本的非常低可能對(duì)于溫升等就會(huì)要求少點(diǎn)，或是要求性能非常好的可能成本就會(huì)多點(diǎn)，或是要求體積小的效率可能會(huì)低點(diǎn)等等，很多時(shí)候都是側(cè)重了每幾個(gè)點(diǎn)，當(dāng)然其他的也要綜合的考慮，所以變壓器的設(shè)計(jì)非常的靈活，如果是設(shè)計(jì)不合理整個(gè)電源需要重新設(shè)計(jì)。

下面我們系統(tǒng)的講下變壓器的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)變壓器首先需要選定一個(gè)工作點(diǎn)，一般我們都是選定在最小輸入電壓的時(shí)最大輸出功率來設(shè)計(jì)。

下面我們對(duì)變壓器的設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的說明。

第一步：計(jì)算輸入功率Pin

確定好輸出的功率Po，然后是假設(shè)電源能到達(dá)的效率η，根據(jù)輸出功率與效率來計(jì)算出輸入的功率

第二步：確定輸入電壓范圍

知道輸入功率后，就是要確定好輸入電壓的范圍了，

客戶給我們的輸入范圍，比如輸入的電壓是AC85-AC264V，是輸入的交流電壓的有效值，但是反激電源是一個(gè)DC-DC的拓?fù)洌枰垒斎氲腄C范圍，所以我們需要一個(gè)電解電容濾波，有電解電容濾波后，反激輸入的最大DC電壓就是AC264V的峰值電壓了，Vin_max=264×1.414≈373V

知道了最大電壓還需要知道最小輸入電壓，最小的輸入電壓是在交流輸入最小的時(shí)候，看下面的圖，輸入交流電壓整流后是饅頭波，頻率是輸入的2倍，當(dāng)電解電容充到輸入峰值電壓Vpk值后，電容停止充電了，電容開始放電，當(dāng)放電到下一個(gè)周期的輸入電壓等于電容上面的電壓Vin_min的時(shí)候，電容再次充電，那么這個(gè)Vin_min的電壓是由輸入的功率與輸入的電解電容決定的。

一般我們可以經(jīng)驗(yàn)來選擇，對(duì)于AC85V輸入電壓的時(shí)候，是1W功率選擇2uF的電解電容。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值選擇好電容后，輸入電解電容上面的紋波電壓Vrip大概是40V，知道了紋波電壓，就可以計(jì)算出來.

根據(jù)電解電容上的最大與最小電壓就能確定變壓器原邊的輸入電壓范圍是DC80V-373V

第三步：確定好變壓器的工作模式

變壓器的工作模式就是工作在CCM、DCM的模式了，一般的反激都是工作在DCM的模式，當(dāng)然現(xiàn)在很多都是設(shè)計(jì)在QR的模式。

我們這里以DCM模式為列，也就是輸出最大功率并在輸入最低電壓時(shí)工作在臨界模式。

第四步：確好反激變壓器的反射電壓Vor

Vor的確定是根據(jù)最小輸入電壓的時(shí)候的最大占空比Dmax，同時(shí)需要根據(jù)最大輸入電壓Vin_max來決定MOS管的電壓。

首先是最大占空比的確定，反激值的最大占空比一般是不能大于0.5，也就是Vor＜Vin_min。

MOS管的最大電壓VDSS取決

MOSFET的應(yīng)力是由最大輸入電壓Vin_max、反射電壓Vor與尖峰電壓Vp。

VDDS*90%=Vin_max+Vor+Vp，取值90%是因?yàn)榈蜏氐脑颉?/p>

尖峰電壓一般我們?nèi)⌒?0-100V

如果MOS管的電壓選擇650V的管子，

Vor=VDSS*90%-Vp-Vin_max=650V*90%-100V-373V=112V

但是根據(jù)輸入最小電壓80V，Vor＜80V

所以我們可以選擇Vor=75V。

第五步：根據(jù)Vor與變壓器最小輸入電壓計(jì)算最大占空比

第六步：開關(guān)頻率fs的設(shè)定

一般我們都是設(shè)定在45-65kHZ左右。

第七步：原邊繞阻最大峰值電流Ipk的確定

根據(jù)輸入電壓與輸入功率可以計(jì)算出變壓器繞組的平均值電流

再根據(jù)最大占空比可以計(jì)算出來原邊開通時(shí)的最大平均值電流Iave_on

計(jì)算出來原邊開通平均值后就可以計(jì)算出來原邊的峰值電流Ipk=2*Iave_on

第八步：計(jì)算出變壓器原邊的感量Lp

根據(jù)峰值電流Ipk就可以計(jì)算出原邊的感量Lp

這樣就可以計(jì)算出來原邊的感量了。

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