反激式开关电源设计的思考六-变压器设计实例

反激式开关电源变压器设计原理首先是变比选择。

变压器的变比决定了输入电压和输出电压的比值。

通常情况下，开关电源需要将输入交流电压转换为稳定的直流电压，因此输出电压需要较低。

在选择变比时，考虑到电路的复杂性和功率转换效率，一般选择较大的输入电压和较小的输出电压。

变比的选择也需要考虑到负载的要求和功率转换效率的平衡。

其次是磁芯材料。

变压器的磁芯材料直接影响到电路的性能和效率。

一般情况下，磁芯材料需要具备较高的矫顽力和饱和磁场强度，以实现高效率的电力转换。

常用的磁芯材料有硅钢片、铁氧体和钕铁硼等。

在选择磁芯材料时需要综合考虑材料的价格、性能和可用性。

最后是工作频率。

反激式开关电源变压器工作在高频率下，一般在10kHz至1MHz之间。

高频率的工作可以减小变压器的体积和重量，提高电路的效率和响应速度。

但是，高频率也会增加电路的开关损耗和EMI（电磁干扰）噪声。

因此，在设计反激式开关电源变压器时需要对工作频率的选择进行充分的考虑。

此外，还需要注意的是反激式开关电源变压器的绝缘和散热问题。

由于反激式开关电源工作在高压和高频下，变压器绝缘需要特别注意以防止电路失效和安全事故发生。

同时，由于电路的功率转换过程中会产生大量的热量，因此需要设计合适的散热系统来保证电路的正常运行。

总结起来，反激式开关电源变压器的设计原理包括变比选择、磁芯材料和工作频率的选择。

设计人员需要根据具体的应用需求，综合考虑功率转换效率、体积和重量等因素，选择合适的设计方案。

同时，还需要注意绝缘和散热问题，以保证电路的安全和可靠运行。

AC输入:85-265V输出功率:10瓦 n=0.85查磁芯规格F=60KHZ时宽电压10W选EE19合适, 查得Ae=0.22平方厘米 Bm=0.22T例1:设Dmax=0.5 f=60kDCinmin=85v*1.414-20v=100vIpk=(2*Po)/DCinmin*Dmax=(2*10)/100*0.5=0.4ALP =(DCinmin*Dmax*Ts)/Ipk=[100*0.5*(1/60000)]/0.4=0.00208H=2.08mHNP =(LP*Ipk)/(Ae*Bm)=0.00208*0.4/0.22*0.22=172T例2:Pin=Po/n =10/0.85=11.76WTs=1/60000=16.7uston=Dmax*Ts=0.5*16.7=8.33Np=(DCinmin*ton)/Ae*Bm=100*8.33/0.22*0.22=172TIs=Pin/DCinmin=11.76/100=0.12AIave=(Is*Ts)/ton=0.12*16.7/8.33=0.24AImin=Iave/2=0.24/2=0.12AIpk=3*Imin=0.12*3=0.36ALP=(DCinmin*ton)/Ipk=100*0.00000833/0.36=0.0023H=2.3mH例3:Vf反射电压VmosMOS管耐压设600V留150V裕量DCinmax=ACinmax*1.414-20=265*1.414-20=355VVf=Vmos-DCinmax-150v=600-355-150=95VDCinmin*Dmax=Vf*(1-Dmax)100*Dmax=95*(1-Dmax)Dmax=0.491/2*(Imin+Ipk)*Dmax*DCinmin=(Po/n)Ipk=3*Imin1/2*(Ipk/3+Ipk)*0.49*100=10/0.85Ipk=0.36ALp=(Dmax*DCinmin)/(f*Ipk)=(0.49*100)/(600000*0.36)=0.0023H=2.2mHNP=(LP*Ipk*10000)/(Bm*Ae)=(0.0023mH*0.36A*10000)/0.22*0.22=171T完成! 回复1帖2帖 xcj-wj 营长4262005-06-12 21:48 路过,支持一下! 回复2帖3帖 philips 旅长22192005-06-13 08:37欢迎指正! 回复3帖4帖 philips 旅长 22192005-06-13 08:39第三例的f 输错了!应该是60000.但结果没错!AC 输入:85-265V输出功率:110瓦 n=0.83F=60KHZ例1:设Dmax=0.5 f=60kDCinmin=85v*1.414-20v=100vIpk=(2*Po)/DCinmin*Dmax=(2*110)/100*0.5=4.4A例2:Pin=Po/n =110/0.83=133WTs=1/60000=16.7uston=Dmax*Ts=0.5*16.7=8.33Is=Pin/DCinmin=133/100=1.33AIave=(Is*Ts)/ton=1.33*16.7/8.33=2.66AImin=Iave/2=2.66/2=1.33AIpk=3*Imin=1.33*3=3.99A为什么我算的出来的峰值电流差别那么大,是不是功率越大,误差越大?我看你的10W 误差是0.04A 啊,我的110W 误差是0.4A 啊?这在可接受的范围内吗?回复15帖162帖 hmwdjcat 工兵 4六2009-08-22 12:45因为在 反激电源拓扑中应该取n=0.75而不是0.85,所以你们的误差比较大, 回复162帖16帖 peterchen0721旅长21012005-08-21 09:02如果反激式照你的評估方式去做那還有幾個考量點請再查一下資料.1.把171T與2.2mH結合去查鐵心資料看AL值為多少(gap問題).2.利用找到的AL值去對照NIpk值(安匝)是否在曲線內.完成以上兩個工作才能說初步完成變壓器設計.否則你的電特性與磁特性無法確定是否配合的上.以上提供參考.回复16帖17帖philips旅长22192005-08-21 14:03说的也是!变压器是不可完全套公式去设计的!我大多也是靠经验来完成!不过套公式!变压器是绝对可工作的!只是某些细节要求可能达不到!。

反激变压器设计实例设计一个反激变压器是一个非常复杂的工程，需要考虑许多因素，包括输入电压、输出电压、功率需求、电流负载、转换效率等。

在这里，我将给出一个反激变压器的设计实例，以帮助你更好地理解。

假设我们需要设计一个输入电压为220V，输出电压为12V的反激变压器，功率需求为60W。

首先，我们需要确定变压器的转换比。

转换比可以通过输出电压和输入电压的比值来确定。

在本例中，转换比为12V/220V，即0.0545接下来，我们需要确定主电压边（Primary Side）的匝数。

主电压边上的匝数决定了变压器的转化比。

然后，我们需要确定次电压边（Secondary Side）的匝数。

次电压边的匝数通过主电压边的匝数和转换比来计算。

在本例中，次电压边的匝数为1000*0.0545，约为54.5、为了简化设计，可以选择将次电压边的匝数设定为55接下来，我们需要根据功率需求来确定变压器的尺寸。

功率可以通过输入电压和电流来计算。

在本例中，输入电压为220V，功率为60W，那么电流为60W/220V，约为0.27A。

然后，我们可以根据电流负载来确定导线截面积。

在本例中，电流为0.27A，我们可以选择导线截面积为0.5mm²。

接下来，我们需要计算主电压边的绕线长度。

主电压边的绕线长度可以通过主电压边的匝数和导线的长度来计算。

在本例中，主电压边的匝数为1000，并且我们选择导线长度为2m，那么主电压边的绕线长度为1000*2m，约为2000m。

然后，我们需要计算次电压边的绕线长度。

次电压边的绕线长度可以通过次电压边的匝数和导线的长度来计算。

在本例中，次电压边的匝数为55，并且我们选择导线长度为2m，那么次电压边的绕线长度为55*2m，约为110m。

接下来，我们需要计算变压器的转换效率。

转换效率可以通过输出功率和输入功率来计算。

在本例中，输出功率为60W，输入功率可以通过输入电压和电流来计算，即220V*0.27A，约为59.4W。

反激变压器设计实例首先，需要确定输出功率。

假设需要输出功率为50W，根据功率平衡关系可知，输入功率和输出功率之间满足关系：输入功率=输出功率/效率。

假设效率为80%，则输入功率为62.5W。

接下来，需要确定工作频率。

工作频率是根据具体应用场景和电子元器件选择而定。

在一般应用中，常用的工作频率为20kHz-200kHz。

本文选择工作频率为50kHz。

根据输入功率和工作频率，可以确定变压器的整流磁链。

整流磁链的计算公式为：Bac = (2*P)/(f*Ae)，其中Bac为整流磁链，P为输入功率，f为工作频率，Ae为有效磁路面积。

根据公式计算，整流磁链为0.25T。

接下来，需要确定变压器的变比。

变比是根据输入和输出电压之间的关系来确定的。

根据输入电压和输出电压的比值，可以确定变压器的变比。

本文选择输入电压为220V，输出电压为12V，变比为18.33然后，需要确定变压器的初始工作条件。

变压器在初始工作条件下需要满足一些性能指标，包括工作电流、磁通密度、差动感应电势等。

根据这些指标可以确定变压器的铁芯截面积和匝数。

在本文的实例中，输入电压为220V，输出电压为12V，变比为18.33，因此输入电流为0.28A，输出电流为4.34A。

根据输出电流和工作频率可以确定匝数。

根据变压器的铁芯材料和工作磁通密度，可以确定变压器的铁芯截面积。

最后，需要进行变压器的检验和调试。

对于反激变压器的设计，主要检验电路是否稳定、变压器的各项指标是否达标。

可以通过调试和测量来验证设计的正确性。

常见的检验和调试项目包括输出电压稳定性、效率、输入电流波形、输出电流波形等。

以上是一个反激变压器的设计实例。

设计反激变压器需要考虑各种因素，包括输入功率、输出功率、输入和输出电压、工作频率等。

通过合理的设计和调试，可以保证反激变压器的性能指标和稳定性，满足具体的应用要求。

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反激式开关变压器的通俗讲解及实例计算反激式开关变压器的通俗讲解及实例计算咱先看下在理想情况下的VDS波形上面说的是指变压器和开关都是理想工作状态！从图上可以看出Vds是由VIN和VF组成，VIN大家可以理解是输入电压，那VF呢？这里我们引出一个反激的重要参数：反射电压即VF，指次级输出电压按照初次级的砸比反射到初级的电压。

可以用公式表示为VF=VOUT/(NS/NP),（因分析的是理想情况，这里我们忽略了整流管的管压降，实际是要考虑进去的）式中VF为反射电压；VOUT为输出电压；NS为次级匝数；NP为初级匝数。

比如，一个反激变换器的匝比为NP:NS=6：1，输出电压为12V，那么可以求出反射电压VF=12/（1/6）=72V。

上边是一个连续模式（CCM模式）的理想工作波形。

下面咱在看一个非连续模式（DCM模式）的理想工作波形从图上可以看出DCM的Vds也是由VIN和VF组成，只不过有一段时间VF为0，这段时候是初级电流降为0，次级电流也降为0。

那么到底反激变化器怎么区分是工作在连续模式（CCM)还是非连续模式（DCM）？是看初级电感电流是否降到0为分界点吗，NO，反激变换器的CCM和DCM分界点不是按照初级电感电流是否到0来分界的，而是根据初次级的电流是否到0来分界的。

如图所示从图上可以看出只要初级电流和次级电流不同时为零，就是连续模式（CCM)；只要初级电流和次级电流同时为零，便是不连续模式（DCM）;介于这俩之间的是过度模式，也叫临界模式（CRM）。

以上说的都是理想情况，但实际应用中变压器是存在漏感的（漏感的能量是不会耦合到次级的），MOS管也不是理想的开关，还有PCB板的布局及走线带来的杂散电感，使得MOS的Vds波形往往大于VIN+VF。

类似于下图这个图是一个48V输入的反激电源。

从图上看到MOS的Vds有个很大的尖峰，我用的200V的MOS，尖峰到了196了。

这是尖峰是由于漏感造成的，上边说到漏感的能量不能耦合到次级，那么MOS关断的时候，漏感电流也不能突变，所以会产生个很高的感应电动势，因无法耦合到次级，会产生个很高的电压尖峰，可能会超过MOS的耐压值而损坏MOS管，所以我们实际使用时会在初级加一个RCD吸收电路，把尖峰尽可能的吸到最低值，来确保MOS管工作在安全电压。

开关电源变压器实例
开关电源变压器实例如下：
以输入电压为85~264V，频率为50/60HZ，输出电压为12VDC，输出电
流为5A的单端反激式开关电源为例。

1. 高频变压器的设计：首先选择适当的磁芯大小。

通常根据输出功率，查找磁芯厂商的资料，根据磁芯高度，在100KHz的频率下选择相应的功率型磁芯。

例如，查TDK PQ2620 PC4，其参数为Ui=2300Nh，Ae=119mm^2，Bs=380mT(100℃)，Br=140mT(23℃)。

2. 计算输入电流平均值：Pout/Iav=n Vin min。

其中，Vin min=90V V2-20直流涟波及整流管压降=110V。

n为变压器匝数比。

以上是开关电源变压器设计的一种实例，实际应用中需要根据具体需求进行设计。

如有需要，建议咨询专业工程师或查阅相关文献资料。

反激变压器设计实例（一）目录1.导论 (2)2.磁芯参数和气隙的影响 (2)2.1 AC极化 (4)2.2 AC条件中的气隙影响 (5)2.3 DC条件中的气隙影响 (5)3. 110W反激变压器设计例子 (6)3.1 步骤1，选择磁芯尺寸 (7)3.2 步骤2，选择导通时间 (9)3.3 步骤3，变换器最小DC输入电压的计算 (9)3.4 步骤4，选择工作便宜磁通密度 (10)3.5 步骤5，计算最小原边匝数 (11)3.6 步骤6，计算副边匝数 (11)3.7 步骤7，计算附加匝数 (12)3.8 步骤8，确定磁芯气隙尺寸 (13)3.9 步骤9，磁芯气隙尺寸（实用方法） (14)3.10 步骤10，计算气隙 (15)3.11 步骤11，检验磁芯磁通密度和饱和裕度 (16)4 反激变压器饱和及暂态影响 (18)1.导论由于反激变换器变压器综合了许多功能（储存能量、电隔离、限流电感），并且还常常支持相当大的直流电流成分，故比直接传递能量的正激推挽变压器的设计困难得多、以下变压器设计例子中没选择过程使用反复迭代方法，无论设计从哪里开始没开始时须有大量近似的计算。

没有经验工程师的问题是要得到对控制因数的掌握。

特别的，磁芯大小、原边电感的选择、气隙的作用、原边匝数的选择以及磁芯内交流和直流电流（磁通）成分的相互作用常常给反激变压器设计带来挑战。

为使设计者对控制因数有好的感觉，下面的设计由检查磁芯材料的特性和气隙的影响开始，然后检查交流和直流磁芯极化条件，最后给出100W变压器的完整设计。

2.磁芯参数和气隙的影响图1表示一个铁氧体变压器在带有和不带气隙时典型的B/H（磁滞回归线）环。

注意到虽然B/H环的磁导率（斜率）随气隙的长度变化，但磁芯和气隙结合后的饱和磁通密度保持不变。

进一步，在有气隙的情况下，磁场强度H越大，剩磁通密度B r越低。

这些变化对反激变压器非常有用。

图1.不同情况下磁芯的磁滞回归曲线图2只表示了反激变压器使用的磁滞回环的前四分之一，也表示了磁芯中引入气隙所产生的影响。

反激式开关电源变压器的设计反激式开关电源变压器是一种常见的变压器类型，广泛应用于电子设备和通信设备中。

它具有体积小、效率高以及输出电压稳定等优点。

本文将分别从设计原理、工作方式和设计步骤等方面对反激式开关电源变压器的设计进行详细介绍。

一、设计原理二、工作方式反激式开关电源变压器的工作方式可以分为两个阶段：储能和传输。

在储能阶段，开关管打开，电流通过变压器一侧的绕组进行储能；在传输阶段，开关管关闭，储存的能量被转移到变压器另一侧的绕组上，最后输出所需的电压。

三、设计步骤1.确定输入电压和输出电压的需求。

根据实际应用需求确定输入电压和输出电压的范围。

2.计算变压器的变比。

根据输入电压和输出电压的比例计算变压器的变比N。

3.计算变压器的功率。

根据输出电压和输出电流计算变压器的功率，确保变压器能够承受所需的功率。

4.确定变压器的工作频率。

根据实际应用需求选择合适的工作频率，通常在20kHz到200kHz之间。

5.计算变压器的参数。

根据变压器的变比、工作频率和功率计算变压器的参数，包括绕组的匝数、铁芯的尺寸等。

6.选择合适的磁性材料。

根据变压器的参数选择适合的磁性材料，常用的材料有软磁合金和磁性氧化铁等。

7.进行原型设计和测试。

根据上述设计参数制作变压器的原型，并进行测试以验证设计结果的准确性。

8.进行参数调整和优化。

根据原型测试结果进行参数调整和优化，以实现更好的性能和效果。

9.进行批量生产。

当设计满足要求时，可以进行批量生产并进行产品验证和测试。

总结：。

反激式开关电源变压器设计说明反激式开关电源变压器是一种常见的电源变压器，能够将输入电压通过开关转换和变换输出为所需的电压。

它具有多种应用领域，如电子设备、通信设备、医疗设备等。

本文将详细介绍反激式开关电源变压器的设计原理、设计步骤以及注意事项。

一、设计原理开关管是控制开关电路导通和断开的关键元件。

当开关导通时，输入电压通过变压器传递到输出端，当开关断开时，输出端与输入端相隔离。

变压器用于变换电压。

它通常由两个或多个线圈绕制而成，主要包括输入线圈和输出线圈。

输入线圈与开关管相连接，负责将输入电压传递到输出线圈。

输出线圈则负责变换电压。

滤波电路用于对输出信号进行滤波，减小波动和噪音。

二、设计步骤1.确定输入电压和输出电压：首先需要明确所需的输入电压和输出电压。

这将决定变压器的变比。

2.选择合适的变压器：根据所需的变比，选择合适的变压器。

变压器的选取应基于电流容量和功率需求等因素。

3.计算变压器的线圈数：根据变压器的变比和输入输出电压，计算输入线圈和输出线圈的匝数。

同时，考虑变压器的耦合系数和数量线圈相对位置等因素。

4.确定开关管和开关频率：根据输入电压、输出电压和功率需求，确定合适的开关管。

同时，选择合适的开关频率，以避免电磁干扰。

5.设计滤波电路：根据输出电压的要求，设计合适的滤波电路。

滤波电路可以使用电容、电感和抗干扰电路等组成。

6.确定电源保护电路：为了保证电源的稳定性和可靠性，设计合适的保护电路，如过流保护、过压保护、短路保护等。

7.进行仿真分析：使用电路仿真工具，对设计的电源变压器进行仿真分析，检查电源变压器的性能和特性。

8.制作和测试：按照设计的电路图，制作电源变压器，并进行测试。

测试包括输出电压稳定性、效率和波动等。

三、注意事项1.选择适当的变压器：变压器应能满足所需的电流容量和功率需求。

同时，应注意变压器的质量和耐用性。

2.稳定性和可靠性：电源变压器应具有良好的输出电压稳定性和可靠性。

反激式开关电源变压器设计一、设计原理反激式开关电源变压器基于开关电源的工作原理，利用开关元件（开关管或者MOS管）、变压器、滤波电容和反激电容等组成。

其基本原理为：输入交流电经过整流滤波得到直流电压，然后由开关元件进行开关控制，将直流电压通过变压器变换为所需的输出直流电压，最后通过滤波电容输出稳定的直流电压。

二、关键技术1.变压器设计：反激式开关电源变压器的设计是整个电源设计中最为关键的部分。

在设计变压器时，要考虑输出功率、输入电压范围、输出电压等参数。

通常采用环型铁芯、锥形铁芯或者斜式铁芯，以减小漏电感和磁性损耗，提高效率。

同时，在设计过程中还要考虑绕组的匝数、电流和绝缘等级等方面的因素。

2.开关元件选择：开关元件是实现能量转换和控制的关键部分。

常用的开关元件有开关管、MOS管等。

选择合适的开关元件需要综合考虑电源输出功率、开关频率、开关速度、导通压降以及温升等因素。

3.控制电路设计：控制电路主要负责控制开关元件的导通和关断。

常见的控制电路有单片机控制和集成电路控制两种。

单片机控制的优点是灵活性高、可编程性强，但需要额外增加单片机等硬件，造成成本增加；集成电路控制则更简单，但灵活性较差。

三、注意事项1.确保变压器设计合理：变压器设计要保证核心材料的选取合理，应该选择磁性能好、耐高温的材料。

此外，变压器的绕组要均匀绝缘，并合理设计匝数，以减小漏电感和损耗。

2.开关元件的选择要合适：开关元件选择要根据实际工作条件来确定，如输出功率、输入电压范围、输入电流等。

3.控制电路设计要稳定可靠：控制电路要设计稳定可靠，能够保证开关元件的正常工作。

如果选用单片机控制，还需考虑保护电路的设计，以避免过电流和过压等问题。

4.散热设计要合理：反激式开关电源在工作过程中会产生较多的热量，因此散热设计要合理。

可以采用散热片、散热风扇等降低温度。

总结：反激式开关电源变压器的设计涉及变压器设计、开关元件选择和控制电路设计等多个方面。

反激式开关电源变压器的设计
首先是变压器的选型。

在选型过程中，需要确定输入电压和输出电压的范围，以及输出电流的要求。

然后根据这些参数，选择合适的变压器类型和规格。

一般来说，变压器的参数包括输出功率、频率、输入电压和输出电压等。

接下来是变压器的设计。

变压器的设计包括主要参数的计算和设计。

这些参数包括变压器的匝数、线径、铁芯截面积等。

首先，计算变压器的匝数比，匝数比是由输出电压和输入电压决定的。

然后，计算变压器的质量系数，这是由变压器的电流和功率决定的。

接下来，计算漏磁感应系数和磁头系数，这是由变压器的线圈长度和匝数决定的。

最后，根据变压器的参数，计算出变压器的线径和铁芯截面积。

在完成变压器的设计之后，需要进行一些必要的电路参数计算。

这些参数包括电感值、电容值以及等效串联电阻等。

根据设计要求，计算电感和电容的数值，并选择合适的规格。

接下来是功率开关管的选型。

功率开关管的选型需要考虑电流和功率的要求。

根据输出电流和开关频率，选择合适的开关管类型和规格。

然后是电路的布线和连接。

根据设计要求，将变压器、开关管和其他元件按照电路图进行布线和连接。

要确保电路的稳定性和可靠性。

最后是对设计的电路进行仿真和测试。

通过仿真和测试，验证电路的性能和可靠性。

可以利用电路仿真软件和实验设备进行验证。

总结起来，反激式开关电源变压器的设计涉及变压器的选型、设计和计算，以及电路参数的计算和选择。

通过合理的设计流程和验证，可以设计出高效率和稳定的反激式开关电源变压器。

反激式开关电源的变压器EMC设计摘要：对于带变压器拓扑结构的开关电源来说，变压器的电磁兼容性(EMC)设计对整个开关电源的EMC 水平影响较大。

本文以一款反激式开关电源为例，阐述了其传导共模干扰的产生、传播机理。

根据噪声活跃节点平衡的思想，提出了一种新的变压器EMC 设计方法。

通过实验验证，与传统的设计方法相比，该方法对传导电磁干扰(EMI)的抑制能力更强，且能降低变压器的制作成本和工艺复杂程度。

本方法同样适用于其他形式的带变压器拓扑结构的开关电源。

随着功率半导体器件技术的发展，开关电源高功率体积比和高效率的特性使得其在现代军事、工业和商业等各级别的仪器设备中得到广泛应用，并且随着时钟频率的不断提高，设备的电磁兼容性(EMC)问题引起人们的广泛关注。

EMC 设计已成为开关电源开发设计中必不可少的重要环节。

传导电磁干扰(EMI)噪声的抑制必须在产品开发初期就加以考虑。

通常情况下，加装电源线滤波器是抑制传导EMI 的必要措施l1l。

但是，仅仅依靠电源输入端的滤波器来抑制干扰往往会导致滤波器中元件的电感量增加和电容量增大。

而电感量的增加使体积增加；电容量的增大受到漏电流安全标准的限制。

电路中的其他部分如果设计恰当也可以完成与滤波器相似的工作。

本文提出了变压器的噪声活跃节点相位干燥绕法，这种设计方法不仅能减少电源线滤波器的体积，还能降低成本。

1 反激式开关电源的共模传导干扰电子设备的传导噪声干扰指的是：设备在与供电电网连接工作时以噪声电流的形式通过电源线传导到公共电网环境中去的电磁干扰。

传导干扰分为共模干扰与差模干扰两种。

共模干扰电流在零线与相线上的相位相等；差模干扰电流在零线与相线上的相位相反。

差模干扰对总体传导干扰的贡献较小，且主。