反激式开关电源变压器设计的详细步骤

反激式开关电源变压器设计的详细步骤

85W反激变压器设计的详细步骤
  1. 确定电源规格. 1).输入电压范围Vin=90—265Vac;  
                   2).输出电压/负载电流:Vout1=42V/2A, Pout=84W
                   3).转换的效率=0.80  Pin=84/0.8=105W
  2. 工作频率，匝比, 最低输入电压和最大占空比确定.

Ｖmos*0.8>Vinmax+n(Vo+Vf)

600*0.8>373+n(42+1)

得n<2.5

Vd*0.8>Vinmax/n+Vo

400*0.8>373/n+42

得n>1.34  所以n取1.6

最低输入电压Vinmin=√[(Vacmin√2)* (Vacmin√2)-2Pin(T/2-tc)/Cin

=(90√2*90√2-2*105*(20/2-3)/0.00015=80V

取:工作频率fosc=60KHz, 最大占空比Dmax=n(Vo+Vf)/[n(Vo+Vf)+Vinmin]= 1.6(42+1)/[1.6(42+1)+80]=0.45
  Ton(max)=1/f*Dmax=0.45/60000=7.5us

3. 变压器初级峰值电流的计算.
  Iin-avg=1/3Pin/Vinmin=1/3*105/80=0.4A

ΔIp1=2Iin-avg/D=2*0.4/0.45=1.78A

Ipk1=Pout/?/Vinmin*D+ΔIp1=84/0.8/80/0.45=2.79A     
  4. 变压器初级电感量的计算.
    由式子Vdc=Lp*dip/dt,得: Lp= Vinmin*Ton(max)/ΔIp1 =80*0.0000075/1.78 =337uH 取Lp=337 uH
  5.变压器铁芯的选择.
     根据式子Aw*Ae=Pt*1000000/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*?],

其中: Pt(标称输出功率)= Pout=84W  Ko(窗口的铜填充系数)=0.4 Kc(磁芯填充系数)=1(对于铁氧体),
  变压器磁通密度Bm=1500Gs j(电流密度):   j=4A/mm2;

Aw*Ae=84*1000000/[2*0.4*1*60*103*1500Gs*4*0.80]=0.7cm4  
  考虑到绕线空间,选择窗口面积大的磁芯,查表: ER40/45铁氧体磁芯的有效截面积Ae=1.51cm2
  ER40/45的功率容量乘积为 Ap = 3.7cm4 >0.7cm4 故选择ER40/45铁氧体磁芯.

6.变压器初级匝数
  1).由Np=Vinmin*Ton/[Ae*Bm],得: Np=80*7.5*10n-6/[1.52*10n-4*0.15]   =26.31  取 Np =27T

7. 变压器次级匝数的计算.
  Ns1(42v)=Np/n=27/1.6=16.875      取Ns1 = 17T
  Ns2(15v)=(15+1)* Ns1/(42+1)=6.3T  取Ns2 = 7T  

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