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反激式开关电源变压器快速计算反激式开关电源变压器是一种常用于电子设备的高频变压器，其工作原理是使用开关管控制功率的传递和调节输出电压。
反激式开关电源变压器的设计和计算过程需要考虑多个因素，包括输入输出电压、电流、功率因数、开关频率等。
本文将从基本原理、设计要求、计算步骤以及实例分析等方面进行详细介绍。
一、基本原理【插入反激式开关电源变压器工作原理图】二、设计要求设计反激式开关电源变压器需要满足以下几个基本要求：1.输入输出电压和电流：根据实际应用需求确定输入输出电压和电流的大小。
2.功率因数：根据实际应用需求确定功率因数的大小。
3.变压比：根据输入输出电压之间的关系和功率需求确定变压比。
4.开关频率：根据实际应用需求和电气性能确定开关频率。
5.效率：根据设计要求确定电源的效率指标。
三、计算步骤设计反激式开关电源变压器的计算步骤如下：1.确定输入输出电压和电流的大小，根据功率的计算公式P=UI计算出输入输出功率。
2.根据功率因数的要求，计算出功率因数修正系数。
功率因数修正系数是根据电源的额定功率和功率因数要求来确定的。
3.根据输入输出功率和变压比的关系计算出变压比。
4.计算出变压器的二次侧电流。
5.根据输入输出功率和开关频率的关系计算出开关管的平均电流。
6.根据开关管的平均电流和转换频率计算出开关管的功率。
7.根据开关管的功率和效率求出变压器的损耗。
8.根据变压器的损耗和效率确定变压器的额定容量。
四、实例分析以一个反激式开关电源变压器的实例来说明计算过程。
假设输入电压为220V，输出电压为12V，输出电流为2A，功率因数为0.9，开关频率为50kHz。
1.计算输入输出功率：输入功率 P_in = U_in * I_in = 220V * I_in输出功率 P_out = U_out * I_out = 12V * 2A2.计算功率因数修正系数：根据实际设计要求确定功率因数修正系数。
3.计算变压比：变压比 m = U_out / U_in = 12V / 220V4.计算二次侧电流：I_sec = P_out / U_out = 2A5.计算开关管的平均电流：I_avg = P_out / U_in = 2A6.计算开关管的功率：P_sw = I_avg * U_in7.计算变压器的损耗：根据实际设计要求确定变压器的效率。
RCC方式电源变压器设计计算方法在RCC设计中,一般先设定工作频率,如为50K,然後设定工作DUTY在90V入力,最大输出时为假设设计一功率为12V/1A1. 最大输出电流为定格电流的~倍,取倍.2. 出力电力Pout =Vout × Iout = 12V×1.3A =3. 入力电力Pin = Pout/∩=(RCC效率∩一般设在65%~75% , 取70%)4. 入力平均电流Iin=Pin/Vdc(INmin)=85*=( Vin(DCmin) = Vac(Inmin)×5. T=1/swF=1/50K=20uS Ton=Toff=10uS6. Ipk=Iin入力平均电流*2/DUTY=*2/=7. 一次侧电感量Lp=Vin(DCmin)*Ton/Ipk=102*10/=1159uH 取1160uH8. 选择磁芯,根据磁芯规格,选择EI28. Ae=0.85CM^2 动作磁通=2000~2800取2000(当然,这是很保守的作法)9.Np=Ipk*Lp*K/Ae*▲Bm=*1160*100)/*200 0)=60Ts10. Ns=(Vout+Vf)*Np/Vin(DCmin)= 取8Ts11. 辅助电压取5V(电晶体) 如功率管使用MOSFET则应设为11V12. Vin(DCmin)/Np=Vb/Nb----Nb= 取3Ts 故变压器的构造如下:Lp=1160uHNp=60TsNs=7TsNb=3Ts以上采用三明治绕法:三明治绕法详解:所谓三明治就是夹层绕法,因结构如同三明治一样,所以叫三明治绕法.通常会有两种绕法:1. 一次侧平均法,就是a.最底层绕上一半的圈数,b.然後再绕二次侧,c.再绕一次侧的另一半.d.再绕Vcc.最常用的做法还会在二次侧上下两层各加一铜箔或绕线屏蔽.在小功率上会起到Y电容的效果,所以说在小功率上有些人说可以不用Y电容,其实在整体成本上没有太大的差别.2. 屏蔽绕法, 就是a.最底层绕上与二次相同的圈数,b.然後再绕二次侧,c.再绕一次侧的其它圈数.d.再绕Vcc.这种方式很少加屏蔽.当然还有很多种不同的配对方式.但基本原理是一样的.三明治的真正用意就是减小漏感,人为的在一次与二次之间加上一个寄生电容.用三明治绕法不可以短路为什么(短路指输出短路保护) 设计参数选取有问题。
开关电源反激式变压器计算公式与方法公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]原边电感量：Lp =(Dmax * Vindcmin)/ (fs * ΔIp)开关管耐压：Vmos =Vindcmax+开关管耐压裕量(一般用150V)+Vf*反激电压(Vf)的计算: Vindcmin * Dmax = Vf *（1- Dmax）原边与副边的匝比：Np / Ns = Vf / Vout原边与副边的匝比：Np / Ns = (Vdcmin * Dmax)/ [Vout * (1-Dmax)]原边电流：[1/2 * （Ip1 + Ip2）] * Dmax * Vindcmin = Pout / η磁芯：AwAe = (Lp * Ip2^2 * 10^4 / Bw * Ko * Kj) *原边匝数：Np = (Lp * Ip^2 * 10^4 )/ (Bw * Ae)气隙：lg = π * Np^2 * Ae * 10^-8 / LpLp:原边电感量, 单位：HVindcmin:输入直流最小电压,单位：VDmax:最大占空比: 取值~Fs:开关频率 (或周期T),单位：HzΔIp:原边电流变化量,单位：AVmos:开关管耐压，单位：VVf:反激电压：即副边反射电压，单位：VNp:原边匝数,单位：T)Ns:副边匝数,单位：T)Vout:副边输出电压,单位：Vη:变压器的工作效率Ae:磁芯截面积,单位：cm2Ip2:原边峰值电流，单位：ABw:磁芯工作磁感应强度，单位：T 取值~Ko:窗口有效用系数，根据安规的要求和输出路数决定，一般为～Kj:电流密度系数，一般取395A/ cm2(或取500A/cm2)Lg:气隙长度，单位：cm变压器的亿裕量一般取150V什么是反激电压假定原副边的匝比为n，在原边开关管截止时，开关管的高压端电压为Vin(dc)+nVo, nVo即为反激到原边的电压。
开关电源变压器的计算一、开关电源变压器设计的基本原理1.输出功率的计算输出功率是决定变压器尺寸和设计的重要参数。
通常，输出功率可以通过以下公式计算：Pout = Vout * Iout其中，Pout为输出功率，Vout为输出电压，Iout为输出电流。
根据实际应用需求，可以确定输出功率。
2.输入电压范围的确定输入电压范围是指变压器能够工作的最小和最大输入电压。
根据实际应用需求和电网电压标准，可以确定输入电压范围。
3.输出电压的计算根据实际应用需求，可以确定输出电压。
输出电压主要由两个因素决定：输入电压和变压器变比。
可以根据以下公式计算输出电压：Vout = Vin * N2 / N1其中，Vout为输出电压，Vin为输入电压，N2为输出绕组匝数，N1为输入绕组匝数。
4.变压器的体积和重量的计算根据输入电压、输出功率和输出电压，可以计算变压器的体积和重量。
变压器的体积和重量主要由以下因素决定：输出功率、变压器结构和材料等。
二、开关电源变压器设计的步骤1.确定输出功率和输出电压。
2.计算输入电压范围。
3.根据输出电压计算变压器变比。
4.根据输入和输出电压、输出功率计算变压器的体积和重量。
5.根据实际应用需求选取合适的变压器结构和材料。
6.进行变压器的电磁设计和热设计。
7.进行变压器的样品制作和测试。
三、开关电源变压器设计中需要注意的问题在开关电源变压器设计中，需要注意以下问题：1.尽可能提高变压器的效率。
通过选择合适的材料、合理设计变压器结构和优化磁路设计，可以提高变压器的效率。
2.确保变压器的温升不超过允许的范围。
通过合理选择材料和冷却措施，可以有效控制变压器的温升。
3.考虑变压器的损耗。
变压器的损耗主要包括铜损耗和铁损耗。
合理选择导线截面积和变压器材料，可以降低损耗。
4.考虑变压器的磁导弹性。
变压器的磁导弹性是指在变压器工作时，磁导率随磁场强度的变化情况。
选择合适的铁芯材料和设计合理的磁路，可以降低磁导弹性对变压器性能的影响。
1-6-3-2．正激式开关电源变压器参数的计算正激式开关电源变压器参数的计算主要从这几个方面来考虑。
一个是变压器初级线圈的匝数和伏秒容量，伏秒容量越大变压器的励磁电流就越小；另一个是变压器初、次级线圈的匝数比，以及变压器各个绕组的额定输入或输出电流或功率。
关于开关电源变压器的工作原理以及参数设计后面还要更详细分析，这里只做比较简单的介绍。
1-6-3-2-1．正激式开关电源变压器初级线圈匝数的计算图1-17中，当输入电压Ui加于开关电源变压器初级线圈的两端，且变压器的所有次级线圈均开路时，流过变压器的电流只有励磁电流，变压器铁心中的磁通量全部都是由励磁电流产生的。
当控制开关接通以后，励磁电流就会随时间增加而增加，变压器铁心中的磁通量也随时间增加而增加。
根据电磁感应定理：e1 = L1di/dt = N1dф/dt = Ui —— K接通期间 （1-92）式中E1为变压器初级线圈产生的电动势，L1为变压器初级线圈的电感量， ф为变压器铁心中的磁通量，Ui为变压器初级线圈的输入电压。
其中磁通量ф 还可以表示为：ф= S×B （1-93）上式中，S为变压器铁心的导磁面积（单位：平方厘米），B为磁感应强度，也称磁感应密度（单位：高斯），即：单位面积的磁通量。
把（1-93）式代入（1-92）式并进行积分：（1-95）式就是计算单激式开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的公式。
式中，N1为变压器初级线圈N1绕组的最少匝数，S为变压器铁心的导磁面积（单位：平方厘米），Bm为变压器铁心的最大磁感应强度（单位：高斯），Br为变压器铁心的剩余磁感应强度（单位：高斯），Br一般简称剩磁，τ= Ton，为控制开关的接通时间，简称脉冲宽度，或电源开关管导通时间的宽度（单位：秒），一般τ取值时要预留20%以上的余量，Ui为工电压，单位为伏。
式中的指数是统一单位用的，选用不同单位，指数的值也不一样，这里选用CGS单位制，即：长度为厘米（cm），磁感应强度为高斯（Gs），磁通单位为麦克斯韦（Mx）。
几种开关电源变压器设计计算方法
开关电源变压器设计计算方法有多种，根据输入和输出电压、电流、效率等参数的不同，可以选择不同的设计方法。
下面介绍几种常见的开关电源变压器设计计算方法。
1.均压系数法：
均压系数法是一种常见的设计方法，适用于输出电压稳定、负载变化较小的情况。
计算步骤如下：
1）确定输入和输出电压、电流；
2）选择变压器的变压比和绕组匝数；
3）根据电流传输比，计算输入和输出绕组的截面积和电流；
4）根据磁通密度，计算变压器的磁芯截面积；
5）计算变压器的工作频率和磁通密度。
2.欧姆法：
欧姆法是一种比较精确的设计方法，适用于需求较高的应用场景。
计算步骤如下：
1）确定输入和输出电压、电流，以及允许的电压降；
2）根据欧姆定律和功率关系，计算输入和输出绕组的电阻；
3）根据电流传输比，计算输入和输出绕组的导线截面积；
4）根据磁通密度，计算变压器的磁芯截面积；
5）计算变压器的工作频率和磁通密度。
3.饱和系数法：
饱和系数法是一种适用于高频开关电源设计的方法，可以有效降低开
关电源的损耗和杂散辐射。
计算步骤如下：
1）确定输入和输出电压、电流，以及允许的饱和电流；
2）根据输入和输出电流计算变压器的有效电流；
3）根据输入电流和变压比，计算输入和输出绕组的有效导线截面积；
4）根据磁通密度，计算变压器的磁芯截面积；
5）计算变压器的工作频率和磁通密度。
以上是几种常见的开关电源变压器设计计算方法。
在实际设计中，还
需要考虑变压器的损耗、绝缘、温升等因素，并结合具体的应用要求进行
优化和调整。
1:线径的计算：
一般铜线截面积每平方mm取值5安培电流。
（高频取4.95，低频取3.5.）
公式1：。
公式2：。
r=半径。
例题：
假设铜线半径是1mm.
3.141×1=3.141×5A=15.705A电流。
15.7A.
=2.0mm铜线直径。
2: 峰值功率计算。
Pout = (Vout+Vf) Iout 1.2
3：初级峰值电流计算：
IPmax =
IPmin = KIP1
K为脉动电流，取值：0.4.
4：输入电流公式：
÷PF=Pin÷Vin=Iin。
3：肖特基的取值计算。
肖特基一般取输出电流的2-3倍。
匝比一般是10比1
输出峰值电压的计算：
〈（Vin(max)×）+80V〉÷n + Vout=峰值电压。
〈〔最大输入电压×〕＋80V〉÷匝比＋输出电压。
例题：
以输出5V为例：
〈〔最大输入电压264V×1.414〕＋80V〉÷匝比10＋输出电压5V。
峰值电压等于==50.32V.
/*****************************************************************/
开关变压器计算步骤：
P-初级，S-次级，D-占空比，n匝比，L-电感量，f频率，η-效率, K-脉动电流。
T-时间，ON-开,NP-初级匝数，IP 峰值电流。
AE-磁芯截面积，查磁芯表。
Bm-磁通密度。
单位-高斯。
/******************************************************************* 要求：输入电压《85-265V》。
最大占空比0.45左右。
根据IC资料选择。
η-效率。
0.75
Vout-输出电压。
5V
Iout-输出电流。
2A
f –开关频率。
100K
IC方案，选择7535. 10W
/******************************************************************** 1：估算初级输入电流：I in
÷PF=Pin÷Vin=Iin。
/0.6=22.22/85=0.2614 A
根据输入电流计算输入线径：
= 0.13mm1.2=0.156
输出线径; = 1.01579mm
/*******************************************************************/ 1: Ton计算导通时间。
T:时间。
T= = = 10us
Ton = 100.45 =4.5us. 导通时间。
Toff = 10 0.55 = 5.5us. 截至时间。
/********************************************/ 2：算出初次级匝比.
N =
N = = = 14.131661
/********************************************/ 3：IP 峰值功率。
Pout = (Vout+Vf) Iout 1.2
= (5+1) 2 1.2 = 14.4W
/********************************************/
4: IPmax IPmin,最大峰值电流，最小峰值电流。
IPmax =
= = = 0.6095238A
K = 脉动电流。
取值0.4左右。
IPmin = KIP1 = 0.40.6095238 = 0.2438095A
/*************************************************** 5: LP,初级电感量。
LP =
= = = 1229UH
/**************************************************/ 6: NP,初级砸数。
NP =
AE = 磁芯有效截面积。
BM = 磁通密度。
请查磁芯表。
NP = = = 120 T.
注意：BM取值1500-3000高斯左右，
功率小的取大点，功率大的取值小点，可根据经验取值。
/**************************************************/ 电感储能的计算：单位焦耳
电容储能的计算：单位焦耳.
线径公制英制转换计算：
dn=d36* mil
=0.127* mm
其中，r=()=1.1229322=1.123
例题：35号线。
*0.127=0.142mm.
例题2：30号线。
*0.127=0.25mm.
/**************************************************/ 计算实例：36W电源.
磁芯EFD25, IC=7535, F=65K, D=0.45.
输入：85-264V 输出：18V2A.
1: Ton计算导通时间。
T:时间。
T= = = 15.384615us
Ton = 15.380.45 =6.921us. 导通时间。
Toff = 15.38 0.55 = 8.459us. 截至时间。
2:N，计算砸比。
N =
N = = = 9.7937438
Vf = 二极管压降。
D = 占空比。
3：IP 峰值功率。
Pout = (Vout+Vf) Iout 1.2
= (18+1) 2 1.2 = 45.6W
4: IPmax IPmin,最大峰值电流，最小峰值电流。
IPmax =
= = = 1.7030812A
K = 脉动电流。
取值0.4左右。
IPmin = KIP1 = 0.41.703 = 0.6812A
5: LP,初级电感量。
LP =
= = = 677.20156 UH
6: NP,初级砸数。
NP =
AE = 磁芯有效截面积。
BM = 磁通密度。
请查磁芯表。
NP = = = 59.645689 T.
注意：BM取值1500-3000高斯左右，
功率小的取大点，功率大的取值小点，可根据经验取值。
