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单端反激开关电源变压器设计总结
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½、变压、传递½量等工½。下面对工
½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。
2、
计算
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½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½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，½开关管开通时，原边电流为
Ip1，½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½于断续模式，否则工½于连续模式。由½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 。
AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14
在上式中
Aw
为磁芯窗口面积，单½为
cm2
Ae
为磁芯截面积，单½为
cm2
Lp
为原边电感量，单½为
H
Ip2
为原边峰值电流，单½为
A
Bw
为磁芯工½磁感应强度，单½为
T
K0
为窗口有效½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½量选择窗口长½之比比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效½
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，
½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½的气隙，计算如下：
可由
AwAe
法求出所要铁芯：
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lg=0.4π•Np2•Ae•10-8/Lp
在上式中，
lg
为气隙长度，单½为
cm
Np
为原边匝数，Ae 为磁芯的截面积，单½为
cm2
Lp
为原边电感量，单½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½中还有一些工艺问题需要注意。
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