我們之前說(shuō)過(guò)，如果把電源比作一個(gè)人的話，那么變壓器就相當(dāng)于是人的心臟，由此可見(jiàn)，變壓器在電源中的是多么重要。

對(duì)于不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變壓器是完全不同的，不同輸出功率的變壓器也是不能共用的。

今天我們分析一下正激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變壓器的設(shè)計(jì)流程。

變壓器主要是有兩個(gè)基本功能的，那就是實(shí)現(xiàn)輸入和輸出之間的電隔離和升高或者降低脈沖調(diào)制后的交流輸入電壓幅值。

正激變壓器除了磁芯材料本身磁化一部分能量外，其他位置是不能存儲(chǔ)能量的，變壓器起的主要作用是充當(dāng)能量傳輸?shù)慕橘|(zhì)；所以我們?cè)谶M(jìn)行變壓器設(shè)計(jì)時(shí)要考慮兩個(gè)重要的事項(xiàng)：

1.在電源工作的整個(gè)過(guò)程中，磁通密度的峰值Bmax不能接近或進(jìn)入磁飽和。

?2.輸出的繞組是否能提供滿足設(shè)計(jì)要求的精準(zhǔn)的輸出電壓。

在變壓器設(shè)計(jì)的第一步就是確定一次繞組的匝數(shù)；我們要用到從選定的磁芯和磁性材料的數(shù)據(jù)手冊(cè)中查到的參數(shù)，同時(shí)，磁通密度的最低值也應(yīng)該確定下來(lái)。我們一次繞組匝數(shù)可以用以下公式確定：

Npri=Vin(nom)/(4*f*Bmax*Ac);

其中：Ac為我們使用的磁芯的有效截面積；

Vin(nom)為輸出工作電壓

?Bmax為最大的工作磁通密度? ? ?

根據(jù)一次繞組的匝數(shù)，我們就可以確定二次繞組的匝數(shù)，如果我們的輸出電壓為多組的話，那我們可以先計(jì)算出功率最大的一組二次繞組匝數(shù)，在這個(gè)計(jì)算過(guò)程中，有些人忽略了整流器的壓降，這個(gè)是不能忽略的，我們可以用以下公式來(lái)計(jì)算：

Nsec（1）=【1.1*（Vout+Vfwd）】/（Npri*Vin(min)*DCmax）;

其中：Vout為這繞組輸出電壓；

Vfwd為輸出整流器的正向壓降；

DCmax為預(yù)估最大占空比，依照我們的之間的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)取0.95是比較好的；

Vin（min）是預(yù)期輸入電壓的最小值。

用這個(gè)公式可以算出在預(yù)期的最小輸入電壓值下需要的二次繞組匝數(shù)。

下一步就是根據(jù)計(jì)算出來(lái)的二次繞組匝數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)其余的二次輸出繞組匝數(shù)，依照公式：

Nsec（2）=[(Vout（2）+Vd)*Nsec（1）]/(Vout（1）+Vd（1）)；

其中:????Vout(2)為其他繞組的輸出電壓

Vd為為這組輸出電壓的整流器正向壓降值

我們計(jì)算出來(lái)的數(shù)值通常不是整數(shù)，但是我們?cè)诶@制磁芯時(shí)卻只能繞整數(shù)圈，這時(shí)我們就要取最接近整數(shù)的近似值，當(dāng)然這就會(huì)導(dǎo)致輸出電壓誤差增大，這個(gè)時(shí)候我們就要核對(duì)誤差后的電壓是否會(huì)超過(guò)或者低于我們要求的范圍；如果有些誤差太大，我們首先考慮是否能通過(guò)更換更高或者更低的整流器來(lái)進(jìn)行校正電壓，如果這樣還不能滿足設(shè)計(jì)需求，那我們可以考慮在原來(lái)的基礎(chǔ)上在二次側(cè)加一匝或者減一匝線圈，如果還不能滿足要求，那就只能在一次側(cè)增加或減少一圈線圈，但是這樣做的結(jié)果就是要重新計(jì)算二次繞組匝數(shù)；在?一次側(cè)增加繞組雖然可以讓磁通密度朝小的方向調(diào)整，但是可能會(huì)使電源在較低的輸入電壓的場(chǎng)合下，我們的輸出電壓無(wú)法達(dá)到我們需求的額定電壓。

所以我們?cè)谧儔浩髟O(shè)計(jì)時(shí)，一定要讓所有的輸出電壓都在我們的可接受誤差范圍內(nèi)才算成功。

下一步就要考慮二次繞組是否需要隔離，需不需要使用中間抽頭等等。

然后就是要驗(yàn)證繞組匝數(shù)和導(dǎo)線規(guī)格是否符合磁芯的窗口面積；我們可以通過(guò)先求每個(gè)繞組的面積，也就是繞組的匝數(shù)乘上導(dǎo)線的截面積。然后將各個(gè)繞組的截面積進(jìn)行求和就得到了截面積的總面積，然后檢查總面積是否超過(guò)磁芯或骨架的窗口面積。

最后就是進(jìn)行變壓器的繞制，我們?cè)谶M(jìn)行繞組繞制過(guò)程中，要考慮變壓器的繞組損耗、漏感、屏蔽和變壓器的空間大小。?





審核編輯：劉清