单端反激变压器设计简单计算

此公式应用时不需要追求电感量的准确,公式如下:
Np=Vs*Ton*100/(ΔB×Ae)
Ns=Vout*Np*1.32/Vs
Vout=Vo*1.1+1.8
参数说明:Np—初级线圈匝数
Ns—次级线圈匝数
Vs—初级侧输入电压
Vout—变压器次级输出平均电压
Vo—电源输出电压
Ton—电源一个工作周期的导通时间(单位:us)
ΔB—磁芯的磁通量(单位:mT)注:一般我取1800
Ae—磁芯截面积(单位:cm²)
使用说明:
1、磁芯的选择可以查找资料,一般资料上有该磁芯在特定频率下输出的最大功率,选磁芯时不超过最大值的80%,且线圈可以绕下就可.
2、反激变换器使用时Ton取一个开关周期的60%,多路输出使用时,副路匝数可与主输出匝数按比例计算,实验时略作调整.变压器气隙量可以不计算,而是先开一定的气隙,实验时再作调整.当变压器输出功率在50%~60%时,变压器次级输出波形刚刚变为方波即可.
3、正激变换器使用时Ton取一个开关周期的25%~35%.用实验对初级匝数略作调整,使电源满功率输出时,在标准输入电压下的导通时间、退磁时间、死区时间各占一个开关周期的1/3,低端输入时基本就能满足要求.
4、关于驱动供电匝数的计算.反激变换器与次级主路输出匝数成正比例,正激变换器与初级匝数成正比例.。

单端反激开关电源变压器设计单端反激开关电源的变压器实质上是一个耦合电感，它要承担着储能、变压、传递能量等工作.下面对工作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V in、输出电压V out、每路输出的功率P out、效率η、开关频率f s（或周期T）、线路主开关管的耐压V mos。

2、计算在反激变换器中，副边反射电压即反激电压V f与输入电压之和不能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：V f=V Mos—V inDCMax-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。

N p/N s=V f/V out另外,反激电源的最大占空比出现在最低输入电压、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：V inDCMin•D Max=V f•(1—D Max）设在最大占空比时，当开关管开通时,原边电流为I p1，当开关管关断时，原边电流上升到I p2。

若I p1为0，则说明变换器工作于断续模式,否则工作于连续模式。

由能量守恒，我们有下式: 1/2•(I p1+I p2)•D Max•V inDCMin=P out/η一般连续模式设计,我们令I p2=3I p1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：L p= D Max•V inDCMin/f s•ΔI p对于连续模式，ΔI p=I p2-I p1=2I p1;对于断续模式，ΔI p=I p2 。

可由A w A e法求出所要铁芯：A w A e=(L p•I p22•104/B w•K0•K j)1。

14在上式中，A w为磁芯窗口面积,单位为cm2A e为磁芯截面积，单位为cm2L p为原边电感量,单位为HI p2为原边峰值电流，单位为AB w为磁芯工作磁感应强度,单位为TK0为窗口有效使用系数，根据安规的要求和输出路数决定,一般为0。

单端反激变压器设计简单计算实例讲解电源高频变压器的设计方法开关电源高频变压器设计高频变压器是电源设计过程中的难点，下面以反馈式电流不连续电源高频变压器为例，向大家介绍一种电源高频变压器的设计方法。

设计目标：电源输入交流电压在180V~260V之间，频率为50Hz，输出电压为直流5V、14A，功率为70W，电源工作频率为30KHz。

设计步骤：1、计算高频变压器初级峰值电流Ipp由于是电流不连续性电源，当功率管导通时，电流会达到峰值，此值等于功率管的峰值电流。

由电感的电流和电压关系V=L*di/dt可知：输入电压：Vin(min)=Lp*Ipp/T c取1/Tc=f/Dmax，则上式为：Vin(min)=Lp*Ipp*f/Dmax其中：V in：直流输入电压，VLp：高频变压器初级电感值，mHIpp：变压器初级峰值电流，ADmax：最大工作周期系数f：电源工作频率，kHz在电流不连续电源中，输出功率等于在工作频率下的每个周期内储存的能量，其为：Pout=1/2*Lp*Ipp2*f 将其与电感电压相除可得：Pout/Vin(min)=Lp*Ipp2*f*Dmax/(2*Lp*Ipp*f)由此可得：Ipp=Ic=2*Pout/(Vin(min)*Dmax)其中：Vin(min)=1.4*Vacin(min)-20V(直流涟波及二极管压降)=232V，取最大工作周期系数Dmax=0.45。

则：Ipp=Ic=2*Pout/(Vin(min)*Dmax)=2*70/(232*0.45)=1.34A当功率管导通时，集极要能承受此电流。

2、求最小工作周期系数Dmin在反馈式电流不连续电源中，工作周期系数的大小由输入电压决定。

Dmin=Dmax/[(1-Dmax)*k+Dmax]其中：k=Vin(max)/Vin(min)Vin(max)=260V*1.4-0V(直流涟波)=364V，若允许10%误差，Vin(max)=400V。

250mT,使用材质较差时，设计余量最好不超过200mT(初级绕组采用进1法取整数)；
2、计算次级匝数的时候，需要考虑整流管压降，表格直接使用0.5V的管压降来计算；
3、计算结果的圈数可以根据排线状况微调，返回验证即可，线径需要另行考虑趋附效应，邻近效应，以及各种乱七八糟效应，电流密度选用参考：封闭环境选4~5A/mm2，风冷环境取6~7mm2;散热环境更好的话，还可以适当
取大点，最终以客户测试结果为准；
4、反激式变压器常用工作状态有两种，连续模式和非连续模式，连续模式要求电感取值不小于临界电感，非连续模式就不能超过临界电感，具体多少，需要根据实际情况把握；
5、计算饱和磁通密度使用初级峰值电流，计算线径使用初级有效电流。

反激变压器的设计————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:反激变压器的设计//＝==＝＝＝===＝==＝=＝=====＝＝=====＝=====＝====＝=＝=＝==＝＝=＝=＝＝====反激变压器设计最简单的方法ﻫ我自己综合了一下众多高手的方法,自认为是比较简单的方法了!如下: ﻫ１,VDC ｍｉｎ=VAC min * 1.2VDC max＝ＶAC max* 1.42，输出功率Po=Ｐ1+Ｐ2+Ｐn.....．ﻫ上式中P１=(Vo1+Vf)＊I1 、P2 =(Vo2+Vf)*Ｉ2上式中Vo为输出电压,Vf为整流管压降ﻫ3,输入功率Pin=(Po/η）*1.２(此处1.2为输入整流损耗) ﻫ4,输入平均电流:Iav = Pin/VDＣｍiｎﻫ５,初级峰值电流:Ip = 2＊Iaｖ/Dmａx6,初级电感量:Lp=Vdc min *Dmax／(Ip*fs) fs为开关频率ﻫ7,初级匝数:Np=VDC min *Dｍax /(ΔＢ*Ae*fs) ﻫ上式中ΔB推荐取值0.2 Ae为磁芯横截面积,查规格资料可得!８,次级匝数：NS =（Ｖouｔ+Vd)*(1-Dmax)＊Np / Vin mｉn*Ｄｍaｘ至此变压器参数基本完成!另就是线径,可根据具体情况调整!宗旨就是在既定的BＯBINＮ上以合适的线径，绕线平整、饱满！／／/==＝＝=＝==＝======＝=＝=====＝==＝＝=＝==反激式变压器设计原理(FlybacｋTraｎsformer Design Theory)第一节. 概述．反激式(Flｙback)转换器又称单端反激式或"Buck-Boost"转换器.因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名．离线型反激式转换器原理图如图.一、反激式转换器的优点有:2.转换效率高，损失小.１. 电路简单,能高效提供多路直流输出，因此适合多组输出要求.ﻫ4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出，目前已可实３. 变压器匝数比值较小. ﻫ现交流输入在8５～2６5V间.无需切换而达到稳定输出的要求.二、反激式转换器的缺点有:1．输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制，通常应用于１50W以下．２．转换变压器在电流连续(ＣＣＭ)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大.３. 变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM/ DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂．ﻫ第二节. 工作原理ﻫ在图1所示隔离反驰式转换器(The isoｌaｔｅｄｆlybａcｋｃｏnvｅrtｅr)中, 变压器" T"有隔离与扼流之双重作用.因此" T ＂又称为Ｔranｓformeｒ- chｏkｅ.电路的工作原理如下:ﻫ当开关晶体管Tr tｏｎ时，变压器初级Ｎp有电流Iｐ,并将能量储存于其中(E = LｐIｐ/ 2).由于Np与Ｎs极性相反,此时二极管Ｄ反向偏压而截止,无能量传送到负载.当开关Ｔr off 时,由楞次定律: (e=-N△Φ/△T)可知,变压器原边绕组将产生一反向电势,此时二极管D正向导通,负载有电流IL流通.反激式转换器之稳态波形如图2.ﻫ由图可知，导通时间tｏn的大小将决定Ip、Vｃｅ的幅值：Vｃe ｍax = VIＮ／１－Ｄmａx ﻫVIN:输入直流电压;Ｄmａx: 最大工作周期Ｄmax = toｎ/ Tﻫ由此可知，想要得到低的集电极电压，必须保持低的Dmａx,也就是Ｄｍａx＜0.5,在实际应用中通常取Dmax= 0.４，以限制Vcｅmaｘ≦ 2.２VＩＮ．开关管Ｔｒoｎ时的集电极工作电流Ie,也就是原边峰值电流Ip为: Ic = Ip =IL /n.因IL = Io，故当Ｉo一定时,匝比n的大小即决定了Ic的大小,上式是按功率守恒原则,原副边安匝数相等ＮpＩp= NｓＩs而导出. Ip亦可用下列方法表示:Iｃ=Ｉp= 2Po/ (η*VＩN*Dｍax）η: 转换器的效率公式导出如下：输出功率：Ｐｏ= ＬIp２η/ 2T输入电压：VIN = Ldi ／dt设di = Iｐ，且1/ dt = f ／Dmax,则:VIN = LIpｆ/ Dｍaｘ或Ｌｐ= VIＮ*Dmax / Ipf则Pｏ又可表示为: ﻫPo= ηVＩNf DｍａxＩp2/2f Ip= １/2ηＶINDmａｘIp∴Iｐ＝２Pｏ/ηVINDmax上列公式中：ﻫVIN:最小直流输入电压(V）ﻫDmａｘ：最大导通占空比ﻫLｐ: 变压器初级电感(mＨ)ﻫIp ：变压器原边峰值电流(A)f：转换频率(KHZ)//======＝＝===＝==＝==＝=======＝===＝＝===＝=====你看的书就会把你给绕进去．.．绕半天却找不到自己了。

变压器AP 法计算本文主要是对变压器设计时的AP 法加以推导，以便于加深对变压器设计的理解，同时能方便的确定在一定功率等级下，铁氧体磁芯是否能够满足该功率等级。

1、 DCM 模式（适用单端反激与单端正激）设输入电压最小值为：min in V （V ）输出功率为：o P (W)效率为：η最大占空比：max D电流密度：J (2A m ) 备注：电流密度在无风的情况下一般可以取23~8A m 磁芯面积：e A (2m )所需要窗体面积：p A (2m )窗体利用系数：k μ 备注：窗口利用系数一般可以取0.2~0.4由于min max 12o in p P V I D η= （1.1） 由（1）可以得出：min max 2o p in P I V D η= （1.2） 由电磁感应原理知道：min max in p e p e dB dB V N A N A dt D T== （1.3） 将（3）带入（2）得到：min max 22o o p in P e P P I V D N A dBf ηη== （1.4） 原边电流有效值为：RMS I I = （1.5） 单匝线圈所占用的面积为：RMS l I A J= （1.6） 设定原边所占窗体面积与副边所占窗体面积相等，则：12P l P N A A K μ= (1.7) 由212P l P l P P N A N A A K A K μμ=⇒= （1.8） 将（1.4）（1.5）（1.6）带入（1.8）得到：p e A A = (1.9) 磁芯的w e A A 值只要大于计算出来的p e A A 值即可以满足条件。

2、 CCM 模式（适用单端反激与单端正激） 设输入电压最小值为：min in V （V ） 输出功率为：o P (W)效率为：η最大占空比：max D电流密度：J (2A m ) 磁芯面积：e A (2m )所需要窗体面积：p A (2m )窗体利用系数：k μ min max o in FPT P V I D η= （2.1） min max o FPT in P I V D η⇒= （2.2） 由于对于平顶波有：rms FPT I I = （2.3） 单匝线圈所占用的面积为：rms l I A J= （2.4） 设定原边所占窗体面积与副边所占窗体面积相等，则： 12P l P N A A K μ=(2.5) 由212P l P l P P N A N A A K A K μμ=⇒= （2.6）将式（2.2）（2.3）（2.4）带入（2.6）得到：A A=p eu。

反激变压器参数计算反激变压器是一种高频变压器，通常用于电源电路以提供稳定的直流电压。

其特点是在工作过程中，直流电压和交流电压交替出现，因此在设计反激变压器时需要计算一些关键参数。

一、输入电压与输出电压的计算反激变压器的输入电压和输出电压是设计中最关键的参数之一。

根据电流平衡原理，当输出电流为零时，反激变压器的输入电压等于电源电压。

当输出电流最大时，反激变压器的输入电压等于直流输出电压加上激磁电压。

因此，我们可以用下列公式计算输入电压和输出电压：V_in=V_dc+(V_dc*D)/(1-D)V_out=V_dc/(1-D)其中，V_dc为反激变压器的直流输出电压，D为输出电压占周期的占空比。

二、输入电阻的计算反激变压器的输入电阻通常用来反映电源对负载的影响。

当电源电压出现波动时，它会影响反激变压器的输入电流，从而影响负载的电压稳定性。

因此，设计反激变压器时需要计算输入电阻。

输入电阻是反激变压器输入电压和电流的比值。

通常用下列公式计算：R_in=V_in/I_in其中，I_in为反激变压器输入电流。

三、输出电流的计算反激变压器的输出电流是设计中最重要的参数之一。

通常用下列公式计算：I_out=V_out/L_out*t<sub>r</s ub>其中，L_out为反激变压器输出电感的电感值，t_r为反激变压器正、负半个周期的时间。

反激变压器参数计算反激变压器是一种常用的电力变压器，主要用于将交流电转换为直流电或者改变交流电的电压、功率等参数。

反激变压器的参数计算包括主线圈与副线圈的匝数和电流之间的关系、功率转换的效率、磁路的设计以及磁芯的选型等方面。

以下将详细介绍反激变压器参数计算的方法和注意事项。

首先，计算反激变压器主线圈和副线圈匝数之间的关系。

匝数之间的比值决定了输出电压与输入电压之间的比例关系。

根据电压的转换关系，可以得到变压器的变比公式：Np/Ns=Vp/Vs，其中Np为主线圈匝数，Ns 为副线圈匝数，Vp为主线圈输入电压，Vs为副线圈输出电压。

根据所需的电压转换比例，可以计算出主、副线圈的匝数。

第二，计算反激变压器的输出电流。

输出电流可以通过主、副线圈匝数比例和输入电流来计算得到。

根据电流守恒定律，主线圈和副线圈的电流之比等于匝数之比。

即Is/Ip=Np/Ns，其中Is为副线圈输出电流，Ip 为主线圈输入电流。

根据所需的输出电流大小，可以计算出主线圈的输入电流。

第三，计算反激变压器的效率。

效率是指输出功率与输入功率之比。

在反激变压器中，输入功率等于输出功率加上损耗功率。

损耗功率主要包括铜损和铁损。

铜损主要来自主、副线圈的电阻，可以通过电流和电阻值来计算。

铁损主要来自磁芯的磁滞和涡流损耗，可以通过磁芯的材料和尺寸以及工作频率等参数来计算。

根据损耗功率和输出功率，可以计算出反激变压器的效率。

第四，设计反激变压器的磁路。

磁路的设计包括磁芯的材料和尺寸选择以及风口和绕线的设计等方面。

磁芯的选型要考虑到工作频率、输出功率和磁导率等因素，以确保磁芯在工作条件下能够提供足够的磁路饱和和低损耗。

风口和绕线的设计要考虑到电流密度、线圈散热和瞬态响应等因素，以确保线圈运行稳定和可靠。

最后，需要注意的是反激变压器的设计和参数计算都需要考虑到实际应用的需求和特点。

例如，输入和输出的电压和电流、功率的大小、工作频率、磁芯的材料和尺寸等方面都会对变压器的性能和参数产生影响。

反激变压器计算公式作者：）作者：郑洲大致步骤）（大致步骤1：选择磁芯AP法A w A e≥(Pt*10^4）/（2∆B*F*J*Ku）其中:A w为磁芯窗口面积，单位为cm2：A e：为磁芯截面积，单位为cm2Pt：变压器传递功率（Pt=Po/η+Po）∆B为磁芯工作磁感应强度，单位为T（0.2-0.25）F：工作平率HZJ：电流密度（自冷取4--6，风冷取6--10）Ku：窗口的铜填充系数（一般取0.2--0.5）上述右边计算出来的数据必须小于坐边的数据。

一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减小漏感。

2：计算初级圈数Np=[（Vin min*Ton）/（Ae*∆B）]*1000Ton=Dmax/f其中：Vin min：输入直流最小电压VTon：开关管最大导通时间秒m例如：50K频率，最大占空比0.45。

那么Ton=0.009mDmax：最大占空比反激建议选取0.45f：开关频率KHZ例如：50KHZAe：磁芯横截面积mm²∆B：最大磁感应强度T一般取0.2--0.25Np：初级绕组圈数3：计算初级峰值电流Ipk=（2*Po）/（Vin min*Dmax*η)其中：Ipk：峰值电流APo：输出功率Wη:效率例如：0.84：计算初级电感量Lp=(Vin min*Ton)/Ipk其中：Lp：初级电感量mH5:计算变压器匝数比n=(Vin min*Dmax)/[V out*(1-Dmax)]其中：n：匝数比V out：输出电压6：计算次级绕组圈数Ns=Np/n其中:Ns:次级绕组圈数7：其他辅助电源绕组输出主绕组电压除以输出主绕组圈数等于每圈电压。

辅助电源电压除以每圈电压等于辅助电源圈数再加18:验证∆B=[（Lp*Ipk）/（Ae*Np）]*1000其中：Lp：初级电感量mHIpk：初级峰值电流AAe：磁芯横截面积mm²Np：初级圈数得出参数应该等于或接近开始计算时选取的磁感应强度，大于0.3即参数设计不合理。

反激变压器设计步骤及变压器匝数计算
一、反激变压器设计步骤
1、确定变压器的参数：反激变压器的主要参数包括输入电压V1，输
出电压V0，额定电流I0，额定损耗PX，以及工作频率f；
2、确定变压器的技术形式：确定变压器的形式，包括结构、安装形
式和外形尺寸；
3、确定变压器的铁芯：根据变压器的输入电压、输出电压、额定功
率和工作频率确定变压器的铁芯型号；
4、确定电缆及配件：根据变压器的类型和参数确定变压器的绕组铜
芯和绝缘材料，以及配件；
5、测试与验收：即电气性能检验，检查外观美观度、尺寸尺寸精度、温度等；
6、求解变压器匝数：可以使用等比法求求解变压器的匝数。

1、等比法：等比法即可求得变压器的匝数，具体步骤如下：
（1）计算输入绕组和输出绕组的有效感抗；
（2）计算输入绕组和输出绕组的匝数；
（3）根据变压器匝数的计算结果调整变压器的匝数；
（4）根据调整后的匝数计算变压器的有效感抗；
（5）如果有效感抗和设计值相符，则变压器的匝数就是最终的匝数；
（6）如果不相符，则根据计算结果再次调整变压器的匝数。

反激变压器的详细公式的计算反激变压器（即自耦变压器）是一种常见的电力传输设备，用于变换交流电压和电流。

它由一个共享磁场的原/辅助线圈组成，通过互感作用将电能从原线圈传递到辅助线圈。

在本文中，我们将详细介绍反激变压器的计算公式。

反激变压器的核心参数是变比n和耦合系数k。

变比n定义了原线圈和辅助线圈之间的匝数比，它是辅助线圈匝数与原线圈匝数的比值。

耦合系数k定义了原线圈和辅助线圈之间的耦合程度，它可以是0到1之间的任何实数。

当k=1时，变压器的耦合最好，当k=0时，变压器的耦合最差。

以下是反激变压器的详细计算公式：1.辅助线圈的电压（Va）和原线圈的电压（Vp）之间的关系：Va=n*Vp其中，Va是辅助线圈的电压，Vp是原线圈的电压，n是变比。

2.辅助线圈的电流（Ia）和原线圈的电流（Ip）之间的关系：Ia=(1-k)*Ip其中，Ia是辅助线圈的电流，Ip是原线圈的电流，k是耦合系数。

3.辅助线圈的功率损耗（Pa）和原线圈的功率损耗（Pp）之间的关系：Pa=(1-k^2)*Pp其中，Pa是辅助线圈的功率损耗，Pp是原线圈的功率损耗，k是耦合系数。

4.反激变压器的能量传输效率（η）：η=(1-k^2)*100%其中，η是变压器的能量传输效率，k是耦合系数。

5.辅助线圈电流的反向保护电阻（Rb）：Rb=(Va-Vp)/Ia其中，Rb是辅助线圈电流的反向保护电阻，Va是辅助线圈的电压，Vp是原线圈的电压，Ia是辅助线圈的电流。

这些公式可以用于计算反激变压器的各种参数和性能。

在实际应用中，我们可以根据需要调整变比和耦合系数，以满足特定的电路要求。

需要注意的是，这里介绍的公式是基于理想互感器模型的。

在实际变压器中，存在一些实际因素，如电阻、电感和互感损耗等，会对反激变压器的性能产生影响。

因此，在实际应用中，我们还需要考虑这些实际因素，并进行相应的修正和补偿。

总而言之，反激变压器是一种重要的电力传输设备，可以通过变比和耦合系数来调节电压和电流。

单端反激式DC/DC 开关电源变压器的设计全过程，xuguoping 分享与世纪电源网的网友 变压器的参数计算：（1） 变压器的设计要求：输出电压：10V ～3KV ，8mA （变压器输出之后三倍压）输入电压：24 1V±工作频率：50KHZ最大占空比：45％变换效率：80％（2） 基本参数计算：输入最小电压：min IN V =－IN V V ＝24－1－0.5＝22.5V输出功率：OUT OUT OUT P U I =30000.00824()W =×=输入功率：OUT IN P P η=2430()0.8W == （3） 选择磁芯：由于输出功率为24W ，需要留有一定的余量，选择磁芯的型号为：EI-28。

其具体参数如下：材料：PC40；尺寸：28.0*16.75*10.6（mm）；P A ：0.6005（）；：86 4cm e A 2mm W A ：69.83； ：4300；2mm L A 2/nH N S B ：500mT （） 390mT （10） 25o C 0o C 使用时为防止出现磁饱和，实取磁通密度m B = 250 mT（4） 粗略估计匝数比以及最大占空比（通过实际计算）min (1)OUT MAX IN MAX V D N V D −= 30000.5522.50.45×=× 162.9=（求出结果后然后取整为Nm ）因为匝数比可以根据设计理念修正为M N ＝165，从而可以产生新的MAX Dmin OUT MAX M IN OUT V D N V V =+ 300022.51653000=×+44.7%=（5） 计算初级平均电流，峰值电流和电流的有效值由于输出功率为24W ，用电流连续模式（CCM ）比较适合。

这里取为0.6RP K .min min IN OUT P AVG IN IN P P I V V η== 240.822.5=×1.333A =.1[1]2P AVG P RP MAX I I K D =− 1.333(10.50.6)0.447=−××4.26A=.P RMS P I I ==2.054A =.P RMS I －电流有效值，P I －峰值电流，.P AVG I －平均电流，（RP K R RP PI K I =）电流比例因数，MAX D －最大占空比； 利用Krp 的值可以定量描述开关电源的工作模式，若Krp=1.0，即峰值电流和脉动电流相等，开关电源工作在断续模式；若Krp<1.0,峰值电流大于脉动电流，开关电源工作在连续模式。

关于单端反激式变压器的三个设计公式Three design dormulas of flyback transformer摘要：对三个设计公式的不同表述形式，进行分析和必要的推导，弄清其关系及正确与否。

关键词：初级（临界）电感磁芯气隙初级绕组设计公式设计变压器离不开公式，有时发现几本著作的表述不完全一样。

这就使一些刚入门的设计人员，无所适从，摸不着头脑。

不同的表述，有的是所采用的参数不同，实际结果是一样的。

但是，也有却是错的，不宜采用。

现在，就以本人手头的三本书中，关于开关电源单端反激式变压器的三个主要的设计公式：求初级（临界）电感、计算磁心气隙和求初级绕组匝数，对它们的不同表述进行分析和必要的推导。

这三本书为：《电子变压器手册》、《现代高频开关电源实用技术》和《集成开关电源的设计制作调试与维修》。

（以下分别简写为<手册>、<技术>和<制作>。

）第一组公式：求初级（临界）电感①<手册>p.387.②<技术>p.76.③<制作>p.108.第二组公式：计算磁心气隙④<手册>p.388.⑤<技术>p.75.⑥<技术>p.75.⑦<制作>p.109.第三组公式：求初级绕组匝数⑧<手册>p.389.⑨<技术>p.77.⑩<制作>p.109.由于对各参数的单位进行了统一，上列各公式与原文相比作了一些变动。

各参数的单位如下：Up1、Up2、E、Vi、V o-V，T-μs，P-W，B-Gs，RL-Ω，g-cm，Ip-A，AL--nH/N2，Lp-μH。

公式中参数关系有：n=ETon/V oToff，E=Vi=Up1，V o=Up2。

其中E、Vi、Up1指输入直流电压减去电路压降。

公式计算均忽略了变压器效率。

现在，先对第一组公式进行分析和推导。

根据可以得到：（1-1）根据2PoT=LpIp2可以得到:，（1-2）由（1--1）可知：LpIp=ViδT=ViTon，（1-3）由（1--2）和（1--3）可以得到：，（1-4）将（1--4）代入（1--1）：，（1-5）用E、D取代Vi、δ即为公式②右端。

反激变压器的计算在反激变压器的设计和计算中，需要考虑以下几个关键因素：1.变压器的输入和输出电压：确定所需的变压比和变压器的转换比。

2.变压器的功率：计算所需的功率，以确定变压器的尺寸。

3.变压器的铜线截面积：根据电流大小计算所需的铜线截面积，以保证变压器的有效工作。

4.变压器的工作频率：根据电路的工作频率选择合适的磁芯材料，并计算变压器的磁感应强度。

5.变压器的损耗和效率：计算变压器的铜损耗和铁损耗，并估计变压器的效率。

6.变压器的绕线方式：根据电路需求选择合适的绕线方式，如单层绕线、多层绕线等。

下面将详细介绍反激变压器的设计和计算过程。

1.确定输入和输出电压：根据电路需求确定输入电压和输出电压的大小。

输入电压一般由电源提供，可以是交流电源或直流电源。

输出电压需要根据电路的工作要求来确定。

2.确定变压比和转换比：根据输入和输出电压确定变压比和转换比。

变压比等于输出电压除以输入电压，转换比等于输入电压除以输出电压的倒数。

变压比=输出电压/输入电压转换比=输入电压/输出电压3.计算变压器的功率：根据电路所需的功率来确定变压器的功率。

功率通常以瓦特(W)为单位，可以根据电路的负载要求或所需的输出功率来确定。

4.计算变压器的铜线截面积：根据输入和输出电流的大小来计算变压器的铜线截面积。

铜线截面积的大小直接影响变压器的性能和效率。

铜线截面积=电流/铜导体的电流密度这里需要注意的是，铜导体的电流密度可以根据变压器的设计要求和冷却方式来确定。

5.确定变压器的工作频率：根据电路的工作频率选择合适的磁芯材料，并计算变压器的磁感应强度。

变压器的工作频率通常是固定的，例如50Hz或60Hz。

磁感应强度=变压器的磁通量/磁芯的截面积磁感应强度的大小直接影响变压器的工作效果和磁芯的选择。

6.计算变压器的损耗和效率：根据变压器设计的工作条件和磁芯、绕线等参数，计算变压器的铜损耗和铁损耗。

铜损耗是由铜导线的电阻引起的，而铁损耗是由磁芯材料的磁滞和涡流引起的。

反激变压器设计步骤及变压器匝数计算1、确定电源规格、、输入电压范围Vin=85—265Vac;、输出电压/负载电流:Vout1=5V/10A,Vout2=12V/1A;、变压器的效率?=0、902、工作频率与最大占空比确定、取:工作频率fosc=100KHz, 最大占空比Dmax=0、45、T=1/fosc=10us、T on(max)=0、45*10=4、5usToff=10-4、5=5、5us、3、计算变压器初与次级匝数比n(Np/Ns=n)、最低输入电压Vin(min)=85*√2-20=100Vdc(取低频纹波为20V)、根据伏特-秒平衡,有: Vin(min)* Dmax= (Vout+Vf)*(1-Dmax)*n、n= [Vin(min)* Dmax]/ [(Vout+Vf)*(1-Dmax)]n=[100*0、45]/[(5+1、0)*0、55]=13、644、变压器初级峰值电流的计算、设+5V输出电流的过流点为120%;+5v与+12v整流二极管的正向压降均为1、0V、+5V输出功率Pout1=(V01+Vf)*I01*120%=6*10*1、2=72W+12V输出功率Pout2=(V02+Vf)*I02=13*1=13W变压器次级输出总功率Pout=Pout1+Pout2=85W1/2*(Ip1+Ip2)*Vin(min)*Ton(max)/T= Pout/Ip1=2*Pout/[?(1+k)*Vin(min)*Dmax]=2*85/[0、90*(1+0、4)*100*0、45]=3、00AIp2=0、4*Ip1=1、20A5、变压器初级电感量的计算、由式子Vdc=Lp*dip/dt,得:Lp= Vin(min)*T on(max)/[Ip1-Ip2]=100*4、5/[3、00-1、20]=250uH6、变压器铁芯的选择、根据式子Aw*Ae=Pt*106/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*?],其中:Pt(变压器的标称输出功率)= Pout=85WKo(窗口的铜填充系数)=0、4Kc(磁芯填充系数)=1(对于铁氧体),变压器磁通密度Bm=1500 Gsj(电流密度): j=5A/mm2;Aw*Ae=85*106/[2*0、4*1*100*103*1500Gs*5*0、90]=0、157cm4考虑到绕线空间,选择窗口面积大的磁芯,查表:EER2834S铁氧体磁芯的有效截面积Ae=0、854cm2它的窗口面积Aw=148mm2=1、48cm2EER2834S的功率容量乘积为Ap =Ae*Aw=1、48*0、854=1、264cm4 >0、157cm4故选择EER2834S铁氧体磁芯、7、变压器初级匝数及气隙长度的计算、1)、由Np=Lp*(Ip1-Ip2)/[Ae*Bm],得:Np=250*(3、00-1、20)/[85、4*0、15] =35、12 取Np=36 由Lp=uo*ur*Np2*Ae/lg,得:气隙长度lg=uo*ur*Ae*Np2/Lp=4*3、14*10-7*1*85、4mm2*362/(250、0*10-3mH)=0、556mm 取lg=0、6mm2)、当+5V限流输出,Ip为最大时(Ip=Ip1=3、00A),检查Bmax、Bmax=Lp*Ip/[Ae*Np]=250*10-6*3、00/[85、4 mm2*36]=0、2440T=2440Gs <3000Gs因此变压器磁芯选择通过、8、变压器次级匝数的计算、Ns1(5v)=Np/n=36/13、64=2、64 取Ns1=3Ns2(12v)=(12+1)* Ns1/(5+1)=6、50 取Ns2=7故初次级实际匝比:n=36/3=129、重新核算占空比Dmax与Dmin、1)、当输入电压为最低时: Vin(min)=100Vdc、由Vin(min)* Dmax= (Vout+Vf)*(1-Dmax)*n,得:Dmax=(Vout+Vf)*n/[(Vout+Vf)*n+ Vin(min)]=6*12/[6*12+100]=0、4182)、当输入电压为最高时: Vin(max)=265*1、414=374、7Vdc、Dmin=(Vout+Vf)*n/[(Vout+Vf)*n+ Vin(max)]=6*12、00/[6*12、00+374、7]=0、1610、重新核算变压器初级电流的峰值Ip与有效值Ip(rms)、1)、在输入电压为最低Vin(min)与占空比为Dmax条件下,计算Ip 值与K值、设Ip2=k*Ip1、实际输出功率Pout'=6*10+13*1=73W 1/2*(Ip1+Ip2)*Vin(min)*Ton(max)/T= Pout'/?(1)K=1-[Vin(min)* Ton(max)]/(Ip1*Lp) (2)由(1)(2)得:Ip1=1/2*{2*Pout'*T/[?* Vin(min)*Ton(max)]+Vin(min)* Ton(max)/Lp}=0、5*{2*73*10/[0、90*100*4、18]+100*4、18/250、0}=2、78AK=1-100*4、18/[2、78*250]=0、40Ip2=k*Ip1=2、78*0、40=1、11A2)、初级电流有效值Ip(rms)=[Ton/(3T)*(Ip12+Ip22+Ip1*Ip2)]1/2=[0、418/3*(2、782+1、112+2、78*1、11)] 1/2=1、30A11、次级线圈的峰值电流与有效值电流计算:当开关管截止时, 变压器之安匝数(Ampere-Turns NI)不会改变,因为?B并没有相对的改变、因此开关管截止时,初级峰值电流与匝数的乘积等于次级各绕组匝数与峰值电流乘积之与(Np*Ip=Ns1*Is1p+Ns2*Is2p)、由于多路输出的次级电流波形就是随各组负载电流的不同而不同, 因而次级电流的有效值也不同、然而次级负载电流小的回路电流波形,在连续时接近梯形波,在不连续时接近三角波,因此为了计算方便,可以先计算负载电流小的回路电流有效值、1)、首先假设+12V输出回路次级线圈的电流波形为连续,电流波形:1/2*[Is2p +Is2b]*toff/T=I02 (3)Ls1*[Is2p –Is2b]/toff=V02+Vf (4)Ls2/Lp=(Ns2/Np)2 (5)由(3)(4)(5)式得:Is2p=1/2*{2*I02/[1-D]+[V02+Vf]*[1-D]*T*Np2/[Ns22*Lp]}=0、5*{2*1/[1-0、418]+[12+1]*[1-0、418]*10*362/[72*250]} =5、72AIs2b =I01/[1-D]-1/2*[V01+Vf]*[1-D]*Np2/[Ns22*Lp]=1/0、582-0、5*13*0、582*10*362/[72*250]=-2、28A <0因此假设不成立、则+12V输出回路次级线圈的电流波形为不连续, 电流波形、令+12V整流管导通时间为t’、将Is2b=0代入(3)(4)(5)式得:1/2*Is2p*t’/T=I02(6)Ls1*Is2p/t’=V02+Vf(7)Ls2/Lp=(Ns2/Np)2 (8)由(6)(7)(8)式得:Is2p={(V02+Vf)*2*I02*T*Np2/[Lp*Ns22]}1/2={2*1*[12+1]*10*362/[72*250]} 1/2=5、24At’=2*I02*T/ Is2p=2*1*10/5、24=3、817us2)、+12V输出回路次级线圈的有效值电流:Is2(rms)= [t’/(3T)]1/2*Is2p=[3、817/3*10] 1/2*5、24=1、87A3)、+5v输出回路次级线圈的有效值电流计算:Is1rms= Is2(rms)*I01/I02=1、87*10/1=18、7A12、变压器初级线圈与次级线圈的线径计算、1)、导线横截面积:前面已提到,取电流密度j=5A/mm2变压器初级线圈:导线截面积= Ip(rms)/j=1、3A/5A/mm2=0、26mm2变压器次级线圈:(+5V)导线截面积= Is1(rms)/j=18、7A/5A/mm2=3、74 mm2(+12V)导线截面积= Is2(rms)/j=1、87A/5A/mm2=0、374mm22)、线径及根数的选取、考虑导线的趋肤效应,因此导线的线径建议不超过穿透厚度的2倍、穿透厚度=66、1*k/(f)1/2 k为材质常数,Cu在20℃时k=1、=66、1/(100*103)1/2=0、20因此导线的线径不要超过0、40mm、由于EER2834S骨架宽度为22mm,除去6、0mm的挡墙宽度,仅剩下16、0mm的线包宽度、因此所选线径必须满足每层线圈刚好绕满、3)、变压器初级线圈线径:线圈根数=0、26*4/[0、4*0、4*3、14]=0、26/0、1256=2取Φ0、40*2根并绕18圈,分两层串联绕线、4)、变压器次级线圈线径:+5V: 线圈根数=3、74/0、1256=30取Φ0、40*10根并绕3圈, 分三层并联绕线、+12V: 线圈根数=0、374/0、1256=3取Φ0、40*1根并绕7圈, 分三层并联绕线、5)、变压器绕线结构及工艺、。

反激变压器的设计//========================================================反激变压器设计最简单的方法我自己综合了一下众多高手的方法,自认为是比较简单的方法了!如下:1,VDC min =VAC min * 1.2VDC max =VAC max * 1.42,输出功率Po=P1+P2+Pn......上式中P1=(Vo1+Vf)*I1 、P2 =(Vo2+Vf)*I2上式中Vo为输出电压,Vf为整流管压降3,输入功率Pin=(Po/η)*1.2(此处1.2为输入整流损耗)4,输入平均电流:Iav = Pin/VDC min5,初级峰值电流:Ip = 2*Iav/Dmax6,初级电感量:Lp=Vdc min *Dmax /(Ip*fs) fs为开关频率7,初级匝数:Np=VDC min * Dmax /(ΔB*Ae*fs)上式中ΔB推荐取值0.2 Ae为磁芯横截面积,查规格资料可得!8,次级匝数:NS =(Vout+Vd)*(1-Dmax)*Np / Vin min*Dmax至此变压器参数基本完成!另就是线径,可根据具体情况调整!宗旨就是在既定的BOBINN上以合适的线径,绕线平整、饱满!///================================反激式变压器设计原理(Flyback Transformer Design Theory)第一节. 概述.反激式(Flyback)转换器又称单端反激式或"Buck-Boost"转换器.因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名.离线型反激式转换器原理图如图.一、反激式转换器的优点有:1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求.2. 转换效率高,损失小.3. 变压器匝数比值较小.4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求.二、反激式转换器的缺点有:1. 输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W以下.2. 转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大.3. 变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂.第二节. 工作原理在图1所示隔离反驰式转换器(The isolated flyback converter)中, 变压器" T "有隔离与扼流之双重作用.因此" T "又称为Transformer- choke.电路的工作原理如下:当开关晶体管Tr ton时,变压器初级Np有电流Ip,并将能量储存于其中(E = LpIp / 2).由于Np与Ns极性相反,此时二极管D反向偏压而截止,无能量传送到负载.当开关Tr off 时,由楞次定律: (e = -N△Φ/△T)可知,变压器原边绕组将产生一反向电势,此时二极管D正向导通,负载有电流IL流通.反激式转换器之稳态波形如图2.由图可知,导通时间ton的大小将决定Ip、Vce的幅值:Vce max = VIN / 1-DmaxVIN: 输入直流电压; Dmax : 最大工作周期Dmax = ton / T由此可知,想要得到低的集电极电压,必须保持低的Dmax,也就是Dmax＜0.5,在实际应用中通常取Dmax = 0.4,以限制Vcemax ≦ 2.2VIN.开关管Tr on时的集电极工作电流Ie,也就是原边峰值电流Ip为: Ic = Ip = IL / n. 因IL = Io,故当Io一定时,匝比n的大小即决定了Ic的大小,上式是按功率守恒原则,原副边安匝数相等NpIp = NsIs而导出. Ip亦可用下列方法表示:Ic = Ip = 2Po / (η*VIN*Dmax) η: 转换器的效率公式导出如下:输出功率: Po = LIp2η / 2T输入电压: VIN = Ldi / dt设di = Ip,且 1 / dt = f / Dmax,则:VIN = LIpf / Dmax 或Lp = VIN*Dmax / Ipf则Po又可表示为:Po = ηVINf DmaxIp2 / 2f Ip = 1/2ηVINDmaxIp∴Ip = 2Po / ηVINDmax上列公式中:VIN : 最小直流输入电压(V)Dmax : 最大导通占空比Lp : 变压器初级电感(mH)Ip : 变压器原边峰值电流(A)f : 转换频率(KHZ)//========================================你看的书就会把你给绕进去...绕半天却找不到自己了。