反激式開關(guān)變換器之變壓器設(shè)計(jì)實(shí)例

關(guān)于反激變壓器的設(shè)計(jì)2n。3Lp。4、選擇磁芯。5、求最小初級(jí)匝數(shù)。6、初級(jí)、次級(jí)和反響繞組匝數(shù)關(guān)系。7、選擇線經(jīng)，確定初級(jí)、次級(jí)和反響繞組匝數(shù)。8、做樣品、調(diào)整參數(shù)。9原理：一、確定DmaxVorQ265V假設(shè)變壓器初級(jí)線圈為：Np；次級(jí)線圈為：Ns。匝比：n=Np/Ns。D3所以線圈沒有電流流經(jīng)負(fù)載。而二極管的反向耐壓：VDf=Vin/n+Vo，當(dāng)開關(guān)管Q關(guān)斷時(shí)，變壓器中儲(chǔ)存的能量向負(fù)載釋放。次級(jí)線圈的電壓VS=Vo+Vd，初級(jí)線圈的電壓為：VP=n*VS+Vleg。Vor=n*VS，為反射電壓。則開關(guān)管承受的電壓Vds=Vinmax+Vor+Vleg。實(shí)際選擇開關(guān)管是必需留20~50V的余量。所以：余量〕=600-〔375+120+20~50〕=55~85VVDS：開關(guān)管的額定耐壓，600VVleg:120V余量：20V~50VVin*Ton=Vor*ToffTon：為開關(guān)管閉合時(shí)間。Toff：為開關(guān)管關(guān)斷時(shí)間。T。Ton=T*DToff=T*〔1-D〕所以：Vin*D=Vor*〔1-D〕D=Vor/〔Vin+Vor〕占空比。二、求匝比nn=Vor/〔Vo+Vd〕三、求初級(jí)電感量Lp。計(jì)算電感量：BCM有電感、電壓、電流和時(shí)間的關(guān)系：L=V*t/Ippt：為時(shí)間。Ipp：電流的變化量。初級(jí)電感量：Lp=Vinmin*Tonmax/IppBCM，Ipp=2*Pin/〔Vinmin*Dmax〕Tonmax=T*Dmax=Dmax/fsfs：為工作頻率。所以：Lp=Vinmin*Tonmax/Ipp=Vinmin*Vinmin*Dmax*Dmax/〔2*Pin*fs〕所以：Lp=Vinmin*Tonmax/Ipp=Vinmin*Vinmin*Dmax*Dmax/〔2*Pin*fs*K〕當(dāng)輸入為窄電壓時(shí)：K0.6~0.8當(dāng)輸入為寬電壓時(shí)：K0.4~0.6實(shí)際應(yīng)用時(shí)，取值在以上的根底上乘以1.1倍，再以10%的誤差制作。四、選擇磁芯Ap=AwAe=(Pt*10000)/2ΔB*f*J*Ku式中Pt=Po/η +Po傳輸功率J:電流密度A/cm2(300~500)Ku:繞組系數(shù)0.2~0.5.五、求最小初級(jí)匝數(shù)。此處求得的是最小匝數(shù)。六、初級(jí)、次級(jí)和反響繞組匝數(shù)關(guān)系n=Np/Ns，可以得到：Ns=Np/n反響繞組電壓與次級(jí)繞組電壓成比例，即：Ns/Na=〔Vo+Vd〕/〔Va+Vd1〕=naVd：次級(jí)整流二極管正向壓降na：匝比Na=Np/(n*na)七、選擇線經(jīng)，確定初級(jí)、次級(jí)和反響繞組匝數(shù)。Np、NsNa八、做樣品、調(diào)整參數(shù)。絕緣等級(jí)、安規(guī)、EMI、EMC〔法拉利屏蔽〕，繞組之間的屏蔽不能形成回路，一端懸空，一端〔沒有電壓突變的點(diǎn)〕。最外層的〔磁芯外屏蔽〕屏蔽必需〔指電壓或電流突變的節(jié)點(diǎn)〕放置在底層。九、參考例子：FSEZ1317〔85~265Vac〕輸入，輸出DC16.5V-0.35A，效率為：0.76。FSEZ1317DATESHEET，可知：其工作與DCM，在這里K1.5，工作頻率為：50kHz1A/650VMOS，VCC16.5V。1DmaxVor。則：VS=Vo+Vd=16.5+0.7=17.2Vaa=0.3，則：Vinmin=85*1.414*0.7=84VICDmax=Vor/〔Vin+Vor〕=80/〔80+84〕=0.488所以僅從占空比的角度來(lái)看是滿足要求了。VDS=650V，最大直流電壓Vinmax=265*1.414=375，Vleg=120V，則余量Vy=650-375-80-120=75VRCDVleg155V，RCD2n。n=Vor/(Vo+Vd)=80/17.2=4.653Lp。Lp=Vinmin*Tonmax/Ipp=Vinmin*Vinmin*Dmax*Dmax/〔2*Pin*fs*K〕=84*84*0.488*0.488/〔50*1.5*2*17.2*0.35/0.76〕=1.414mHLp=1.414*1.1=1.55mH。4、選擇磁芯。Ap=AwAe=(Pt*10000)/2ΔB*f*J*Ku=[(17.2*0.35/0.76+17.2*0.35)*10000]/(2*0.25*50000*400*0.2)=0.0768方厘米式中Pt=Po/η +Po傳輸功率J:電流密度A/cm2(300~500)Ku:繞組系數(shù)0.2~0.5.查磁芯手冊(cè)可知，EE16AP=0.0765EE16.5、求最小初級(jí)匝數(shù)。EE16Ae=19.2Ippmax=2*17.2*0.35/(0.76*84*0.488)=0.38647ANp=Lp*Ipp/〔Bm*Ae〕=1550*0.38647/(0.25*19.2)=125T留意了：Lp：uH,Ipp的單位是：安培Ae的單位是：平方毫米。6、初級(jí)、次級(jí)和反響繞組匝數(shù)關(guān)系。n=4.65 29na=VS/VA=17.2/(16.5+0.7)=1NA=NS=29NP=4.65*29=134.851357、選擇線經(jīng)，確定初級(jí)、次級(jí)和反響繞組匝數(shù)。0.0943A,6A/mmmmDs=0.1415mm取0.15mm-2UEW反響繞組，由于電流較小，考慮到簡(jiǎn)潔繞線，取反響繞組，由于電流較小，考慮到簡(jiǎn)潔繞線，