反激電源變壓器設(shè)計(jì)技術(shù)

1、許繼電源有限公司反激電源變壓器設(shè)計(jì)模塊摘要在功率轉(zhuǎn)換裝置中，變壓器一般都作為體積、重量最大的組件出現(xiàn)。同樣，對(duì)于電力電子系統(tǒng)的整體性能、效率乃至成本而言，變壓器也起著至關(guān)重要的作用。在變壓器設(shè)計(jì)的過(guò)程中，由于變壓器各參數(shù)之間的相互依存和影響，全局的考慮和方方面面權(quán)衡折中是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化的關(guān)鍵。在DC/DC模塊中，反激電路作為輸出隔離的電源產(chǎn)品常用主電路拓?fù)?，其變壓器是?shí)現(xiàn)隔離、功率傳遞的核心之一。在下文中，將以這種電路的變壓器設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，闡述設(shè)計(jì)要點(diǎn)和一般步驟。關(guān)鍵詞變壓器反激電感氣隙匝比磁芯材料本模塊起草人：趙瑞杰專業(yè)術(shù)語(yǔ)輸入?yún)?shù)電路參數(shù)磁芯參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)總視在功率PT電流密度J面積乘積Ap

2、窗口系數(shù)Ku轉(zhuǎn)換效率n原邊電流有效值I1有效截面積ae波形系數(shù)Kf工作頻率f副邊電流有效值I2窗口面積A最大工作磁密Bm輸入電壓U1穿透深度e飽和磁密bs匝比n輸出電壓U2銅損Pcu磁芯表面積ST原邊匝數(shù)Np鐵損PFe剩磁Br副邊匝數(shù)Ns平均繞組長(zhǎng)度MLT有效平均磁路長(zhǎng)度le原邊繞組電感LP氣隙長(zhǎng)度lag每匝平方電感量Al許繼電源有限公司許繼電源有限公司磁芯體積Ve單位體積的磁芯損耗Pb1. 來(lái)源反激變換器XJ104E-1335的主功率變壓器為例2. 適用范圍反激變壓器的一般設(shè)計(jì)。3. 滿足技術(shù)指標(biāo)反激變壓器輸入電壓176264VDC工作頻率45kHz輸出電壓5V/8A、±5V/1A

3、最大占空比0.45電源輸出功率70W整機(jī)效率83%4. 詳細(xì)電路圖反激變換器的電路原理圖反激變換器原理圖許繼電源有限公司許繼電源有限公司5. 變壓器工作原理簡(jiǎn)述反激電路的工作原理以及變壓器的工作特性。反激電路工作原理以及變壓器的工作特性如下：當(dāng)主開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí)，變壓器初級(jí)電壓近似為電源電壓，其極性為上正下負(fù)，與之對(duì)應(yīng)的變壓器次級(jí)電壓為上負(fù)下正，此時(shí)整流二極管D1反向截止，負(fù)載的能量由輸出電容提供。與此同時(shí)，流過(guò)變壓器初級(jí)電感和Q1的電流逐漸上升，此時(shí)變壓器相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)能電感，在開關(guān)管導(dǎo)通期間儲(chǔ)存能量。當(dāng)主開關(guān)管Q1截止時(shí)，D1正向?qū)?，變壓器將?chǔ)存的能量通過(guò)整流二極管提供給負(fù)載和輸出電容。此

4、時(shí)流過(guò)D1的電流逐漸下降，假設(shè)變壓器工作在能量完全傳遞工作模式（DCM模式），則流過(guò)整流二極管的電流會(huì)一直下降到零。即每個(gè)工作周期變壓器初級(jí)電感儲(chǔ)存的能量被完全傳遞到變壓器的次級(jí)側(cè)。對(duì)于能量不完全傳遞工作模式（CCM模式），電壓和電流的波形會(huì)有所差別，其工作原理和能量完全傳遞工作模式類似。6. 變壓器設(shè)計(jì)7. 0變壓器概述在對(duì)任何變壓器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，都會(huì)遇到以下的種種限制。首先是功率傳輸（工作電壓乘以最大電流）方面，變壓器次級(jí)繞組必須在限定的調(diào)整率（一般定義為空載輸出電壓與額定負(fù)載輸出電壓的差的絕對(duì)值除以額定負(fù)載輸出電壓所得到的百分比）下有足夠的能力將能量傳至負(fù)載。其次是最低工作效率，這方面取

5、決于變壓器允許的最大功率損耗。另外在特定溫度環(huán)境下還有最大允許溫升的要求。除了以上在性能方面的設(shè)計(jì)限定外，另外還有諸如體積、重量、價(jià)格等方面的工程要求。在設(shè)計(jì)中，依據(jù)要求或是手冊(cè)，某個(gè)設(shè)計(jì)要求將成為占主導(dǎo)和必須確保因素。影響其他性能的因素將適當(dāng)折中考慮以期達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)。由于參數(shù)間的相互作用和聯(lián)系，在一個(gè)設(shè)計(jì)中優(yōu)化所有參數(shù)是不可能的。比如說(shuō)，如果體積重量是首要考慮的問題，那么由此而采取的高頻變壓器，其損耗劣勢(shì)將會(huì)自然凸現(xiàn)。當(dāng)頻率要求不能過(guò)高時(shí)，為了減小體積重量，勢(shì)必選用更高效率的磁性材料，那么我們又將直面價(jià)格問題。折中和權(quán)衡直接影響設(shè)計(jì)結(jié)果。需要考慮的設(shè)計(jì)參數(shù)之間的聯(lián)系見下圖表述。許繼電源有限公

6、司許繼電源有限公司變壓器的傳輸功率對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要參數(shù)，視在功率作為功率處理能力的指標(biāo)，其大小對(duì)于變壓器的幾何形狀和尺寸大小起決定作用，由于功率變壓器處理初級(jí)輸入和次級(jí)輸出的功率，所以定義視在功率Pt=pn十Po。P的大小在2到2.828倍的輸入功率Pn間變動(dòng)，具體數(shù)值取決于變壓器電路的結(jié)構(gòu)類型。例如對(duì)于有中間抽頭繞組變壓器原邊電流連續(xù)的情況，其功率要乘以1.414的系數(shù)。而對(duì)于電流不連續(xù)的變壓器情況，其視在功率Pt=Pin+P0,視在功率Pin和Po滿足Pn=VPIp,Po=VsIs；Vp、Ip、Vs、Is分別為變壓器原副邊電壓和電流的有效值，有Vs=Vp/n；與模塊輸入功率和輸出功率

7、的簡(jiǎn)單相加不相等。效率方面，變壓器的效率定義為輸出功率和輸入功率的百分比，輸入功率包括輸出功率、鐵損和銅損，由于銅損大小可以近似為與輸出功率的平方成正比，Po”=2對(duì)該式求導(dǎo)數(shù)，可以推導(dǎo)，當(dāng)銅損=鐵損的時(shí)候，效率最高。PoKPoPFe面積乘積Ap以及窗口面積、窗口系數(shù)、有效截面積、MLT、電流密度的確定能確定諸如變壓器表面積、體積、重量、溫升等特性，但是要在效率和尺寸間作出優(yōu)化，選擇磁芯材料就是要考慮的重要因素了。磁芯材料的選擇要根據(jù)磁芯的工作狀態(tài)，在電力電子變換器中，磁芯的工作狀態(tài)有三類：雙向磁化是第一類工作狀態(tài)，其外加激勵(lì)電壓是純交變量，代表電路是推挽電路。這類工作狀態(tài)的磁芯要求高Bs,高

8、導(dǎo)磁率，低損耗。第二類工作狀態(tài)其磁芯單向磁化，傳遞單向脈沖的變壓器，其外加激勵(lì)電壓一般是單向矩形脈沖，代表電路是單端正激電路、脈沖變壓器、驅(qū)動(dòng)變壓器等。這類工作狀態(tài)的磁芯要求高Bs,低Br,高導(dǎo)磁率，低損耗。許繼電源有限公司許繼電源有限公司第三類工作狀態(tài)其磁芯也是單向磁化，但繞組流過(guò)較大的直流分量，并疊加一個(gè)小的交變分量。為了使磁芯不飽和，一般加有氣隙。代表電路是直流濾波電感、儲(chǔ)能電感、平波電抗器等。這類工作狀態(tài)的磁芯要求高Bs,恒導(dǎo)磁范圍寬，低損耗。高頻變壓器磁性材料選擇的標(biāo)準(zhǔn)為高初始磁導(dǎo)率科i、低矯頑力Hc、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs、低剩磁Br、高電阻率p和高居里溫度點(diǎn)。磁導(dǎo)率高，變壓器工作時(shí)

9、勵(lì)磁電流就??；矯頑力低則磁滯損耗比較??；高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，低剩磁，變壓器工作時(shí)磁通變化范圍AB可以較大，相應(yīng)減小了變壓器體積；高電阻率，高頻工作時(shí)渦流損耗比較??；高居里溫度點(diǎn)，變壓器工作溫度可以相應(yīng)提高，但以上各項(xiàng)要求不可能同時(shí)得到滿足，不同的磁性材料存在其長(zhǎng)處也必然存在不足，需視具體應(yīng)用條件加以選擇。磁芯結(jié)構(gòu)形式的選擇一是考慮幾何尺寸的限制，例如小功率模塊要求具有超薄的結(jié)構(gòu)，變壓器高度限制是主要約束；二是考慮磁芯截面積和窗口面積的比例，多路輸出變壓器一般要求有較大的窗口面積，選擇EE型或EI型磁芯，可具有較大的窗口和良好的散熱性，鈴流變壓器要求磁芯截面積比較大，可選用GU形磁芯；此外還應(yīng)考慮

10、變壓器的安裝，加工方便性，成本等.目前中、大功率模塊電源通常選用GU形磁芯，這種磁芯特點(diǎn)是有較大的截面積，漏磁很小，但出線需手焊。最大磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm,考慮高溫時(shí)飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs會(huì)下降，同時(shí)為降低高頻工作時(shí)磁芯損耗，工作最大磁感應(yīng)在一般選擇為20002500GS,工作頻率的選擇可在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)進(jìn)行反推，或先確定再進(jìn)行調(diào)整。變壓器繞制的基本要求是耦合緊密，以減小漏感。設(shè)計(jì)時(shí)有兩種基本方法以增加繞組間耦合，一是雙線并繞，常用于繞制輸出正負(fù)繞組、原邊繞組與去磁繞組等，要求并繞的繞組匝數(shù)相等且壓差不能太高；另一種是夾繞的方法，將原邊繞組均分為兩層，夾副邊繞組，也有多層夾繞的方法。在確定了以上的因素后，

11、就可以開始針對(duì)具體的電路要求以及磁性元件的特性，根據(jù)電路和磁路公式設(shè)計(jì)變壓器了。6.1反激變壓器設(shè)計(jì)6.1.1反激變壓器設(shè)計(jì)的一般步驟由電路原理的分析可知，在反激變換電路中，變壓器起著電感-變壓器的雙重作用，由于它是電感，在開關(guān)電路中必然具有電感的一般規(guī)律，即具有電感電流連續(xù)、臨界連續(xù)、斷續(xù)三種工作模式。這里的“連續(xù)”，是指原副邊繞組的電流在一個(gè)周期中是否回零（具體指次級(jí)繞組電流在Toff內(nèi)是否下降到零），事實(shí)上是磁通的連續(xù)性。它反映了原副邊能量傳遞的完全性。反激變換器工作于電流連續(xù)模式（CCM）和電流斷續(xù)模式（DCM）,同樣輸出功率時(shí)，工作于電流斷續(xù)模式具有較大的峰值電流，此時(shí)開關(guān)晶體管、整

12、流二極管、變壓器和電容上損耗會(huì)增加，所以一般效率較低，工作于電流連續(xù)模式下，效率較高，但輸出二極管反向恢復(fù)時(shí)易引起振鈴和噪聲；另外，工作于電流斷續(xù)模式時(shí)，由于變壓器電感量較小，體積可以許繼電源有限公司許繼電源有限公司做得小一些，而工作于電流連續(xù)模式，變壓器體積一般會(huì)較大。變壓器參數(shù)的選取應(yīng)結(jié)合整個(gè)電路設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用情況，在最初的設(shè)計(jì)中，為取得比較適中的性能，可考慮使電路工作于電流臨界連續(xù)狀態(tài)。一般來(lái)說(shuō)反激變壓器的設(shè)計(jì)可劃分為以下七個(gè)步驟：1、初選磁芯型號(hào)。2、確定初級(jí)電感量。3、確定初級(jí)峰值電流。4、確定初級(jí)線圈匝數(shù)和氣隙。5、計(jì)算并調(diào)整初、次級(jí)匝數(shù)。6、計(jì)算并確定導(dǎo)線線徑7、一系列校核和估算

13、工作初選磁芯型號(hào)反激變壓器的體積主要決定于傳遞功率的大小，可依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或磁芯廠家手冊(cè)中提供的速選圖表，初選一磁芯型號(hào)代入以后的步驟進(jìn)行計(jì)算。也可用面積乘積的方法。面積乘積法：磁芯結(jié)構(gòu)確定基礎(chǔ)上，其型號(hào)選擇可采用面積乘積法：對(duì)于反激式變壓器：在MOS管導(dǎo)通時(shí)有下面的公式成立：UIN=絲=AaBNp；其中Kf=上口,所tKffsD以：Ae=U/KffsNpAB,又:SiS2NpIiNsI2Ku一KujKf為波形系數(shù)，Aw為窗口面積,I1、Np、I2、Ns對(duì)應(yīng)初次級(jí)繞組電流和匝數(shù),S1和S2分別為初級(jí)和次級(jí)繞組線圈總截面積,Ku為窗口系數(shù)，即銅線截面積之和與窗口面積比值，J為導(dǎo)線電流密度。由Pt=Pi

14、n+PO,其中Pin=Vp-Ip,E=Vs-Is；(Vp、Ip、Vs、Is分別為變壓器原副邊電壓平臺(tái)值和電流有效值，有VS=VP/n,Vp=UIN）近似可得:PT(W)104KuKffs(Hz)B(T)J(A/cm2)根據(jù)輸出功率P0,預(yù)測(cè)效率1導(dǎo)通時(shí)間Ton和工作磁感應(yīng)變化范圍AB等參數(shù)可求出Ae和Aw乘積，作為初選磁芯型號(hào)的依據(jù)，如果對(duì)磁芯選擇比較有經(jīng)驗(yàn)也可越過(guò)該步驟，直接進(jìn)入下一步。許繼電源有限公司許繼電源有限公司確定初級(jí)電感量若考慮低壓滿載時(shí)，電路工作于電流臨界連續(xù)狀態(tài)，此時(shí)初級(jí)電感量計(jì)算公式如下:Lpi(H)U2in_min(V)DMax2f(Hz)Pomax(W)(Uin-min為

15、輸入電壓最小值，Dmax為設(shè)定的最大占空比，f為開關(guān)頻率，P0為輸出功率。)增大Lpi取值時(shí)，電路開始工作于電流連續(xù)模式，原邊電感量的選擇可在Lpi計(jì)算值基礎(chǔ)上，視具體情況作調(diào)整。(根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在保證變壓器在全部工作范圍內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)磁芯飽和的情況下，可以適當(dāng)增大電感，可以減小漏感，降低磁芯損耗。)確定初級(jí)峰值電流設(shè)計(jì)時(shí)仍考慮低壓滿載的情況。電路工作于電流不連續(xù)或臨界連續(xù)時(shí)，初級(jí)峰值電流：2PoImax=(刈為預(yù)測(cè)效率值)Uinmin；:Dmax電路工作于電流連續(xù)模式時(shí)，初級(jí)峰值電流:有公式取=U|TON和11max=PO+AI/2成立L1Uinmin父"父Dmax確定初級(jí)線圈匝數(shù)和氣隙首

16、先作出兩點(diǎn)假設(shè)：(1)由于磁芯開氣隙后剩磁Br減小很多，認(rèn)為Br=0。(2)由于氣隙磁阻遠(yuǎn)大于磁路其他部分磁阻，認(rèn)為磁勢(shì)全部降于氣隙處。根據(jù)以上兩點(diǎn)假設(shè)可得出初級(jí)電感量：,2Lp=0NpAE,lg為氣隙長(zhǎng)度lg工作最大磁感應(yīng)強(qiáng)度：11MAXNPJBm二."0lg選擇最大磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm后，聯(lián)解以上兩式可求出初級(jí)匝數(shù)Np,和氣隙長(zhǎng)度lg,氣隙長(zhǎng)度的選取不宜過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)的氣隙會(huì)導(dǎo)致主磁路磁阻增大，磁力線通過(guò)漏磁路閉合，會(huì)增加漏感和電磁干擾EMI。計(jì)算并調(diào)整初、次級(jí)匝數(shù)仍考慮低輸入電壓并且輸出滿載的情況，此時(shí)電流連續(xù)或臨界連續(xù)，按照反激變壓器的原副邊工作電壓波形關(guān)系可以推導(dǎo)得到如下公式，使?jié)M足

17、Uo=_DMAX-Uin(1-Dmax)*n許繼電源有限公司許繼電源有限公司匝比n：設(shè)副邊整流管最大壓降為VSR,電感繞組的最大電阻壓降VL,其它線路最大壓降Vr,原邊MOSFE及線路壓降Vpw。則低壓滿載工作情況下有下式成立。Vsmax=(Vomax+Vsr+Vr)*(1-Dmax);Vpmin=(Vinmin-Vpw)*Dmax;n二Ypm1=N上；取初級(jí)或次級(jí)匝數(shù)中較小者，取整后，再由匝比關(guān)系推算其余繞組匝VsmaxNS計(jì)算并確定導(dǎo)線線徑初級(jí)繞組電流有效值：按電流波形為梯形波計(jì)算，I1=.D(I*-11P：II2/3)其中：I=U1ToN；Iip=Po=I/2LiUinmin父"

18、;mDmax次級(jí)電流有效值：I2=n11初級(jí)導(dǎo)線截面積(不含絕緣漆皮)：SC1=I1/J次級(jí)導(dǎo)線截面積(不含絕緣漆皮)SC2-12/J考慮高頻工作時(shí)導(dǎo)線的集膚效應(yīng),當(dāng)電流較大時(shí)，采用多股并繞，每股線徑不得大于2倍穿透深度，穿透深度可用公式e(cm)=/r=6.61/Jfs(Hz)計(jì)算。(&為空氣磁導(dǎo)率為4nx10-7,r為銅的電導(dǎo)率為58x106/Q.m)一系列校驗(yàn)和估算工作上文已經(jīng)敘述了電感的計(jì)算問題。另外，由于氣隙的存在，磁芯更不容易飽和，剩磁Br很小可以忽略，最大工作磁密核算用下面的公式：Bm=11MAXNP0lg(NiSi)囪口系數(shù)核算：根據(jù)公式Ku=校核窗口，窗口系數(shù)約為0.

19、250.3(一般Aw不要超過(guò)0.3)。一八一_P銅損估算：副邊導(dǎo)線電阻Rs=NsMLT變壓器繞組熱態(tài)(xC)銅阻比冷態(tài)銅Sc2阻(20C)增加的倍數(shù)KT為：KT=(234.5+x)/(234.5+20),100c的KT=(234.5+100)許繼電源有限公司許繼電源有限公司，一.一P一，/（234.5+20）=1.314。100c時(shí)原邊繞組銅阻為Rs=KTNsMLT,同理可得原邊Sc22.電阻。由P=IR可得銅損。MLT:平均繞組長(zhǎng)度，由于各匝繞組的長(zhǎng)度不等，統(tǒng)一由平均繞組長(zhǎng)度代替。具體的估算如下：計(jì)算出繞組最內(nèi)層的繞組長(zhǎng)度L1和最外層繞組長(zhǎng)度L2。mlt=（L1+L2）/2鐵損估算：PFe=

20、0.25*Pb*Ve。其中PW位體積的磁芯損耗，據(jù)磁芯材料手冊(cè)可查。（系數(shù)0.25是參照其他知名電源公司的數(shù)據(jù)和一些技術(shù)資料得來(lái)的，是否真的合適還有待慢慢的實(shí)踐總結(jié)）總損耗：Ploss=Pcu+PFe；溫升估算：T（°C）=Kt*Ploss/StSt：變壓器表面積（cm2）Kt:散熱系數(shù)。在環(huán)境溫度為250C時(shí)，Kt一般取850,在環(huán)境溫度為500C時(shí)，Kt一般取710。注：關(guān)于溫升的計(jì)算是從其他資料上查找來(lái)的公式和數(shù)據(jù)，是在較為理想的散熱條件下的溫升。在實(shí)際的應(yīng)用中，由于變壓器的周圍有很多的發(fā)熱元件，再加上每個(gè)電源的散熱效果都不一樣散熱效果都不一樣，因此具體問題還要具體分析。6.1

21、.2反激變壓器設(shè)計(jì)實(shí)例（XJ104E-1335主輸出變壓器）1、確定初級(jí)電感量Lp設(shè)低輸入電壓并且滿載輸出時(shí)，電路工作于電流臨界連續(xù)狀態(tài)，此時(shí)初級(jí)電感量如下：U2|NMINDM2AXPOmax17020.45224500070=0.929mH考慮由于繞組的要求，變壓器窗口面積較之純粹電感窗口面積可選較大，可令其工作在電流連續(xù)狀態(tài)，電感Lp計(jì)算值適當(dāng)增大為1mH。2、計(jì)算匝比設(shè)副邊整流肖特基管最大壓降為VSRM0.6V,電感繞組的最大電阻壓降Vl-0.15V,其它線路最大壓降Vr-0.1V,原邊MOSFET及線路壓降Vpw-3V,變壓器效率”*98%,按照反激電路的電壓原副邊關(guān)系式可得：（考慮輸

22、出10%超調(diào)量，也就是輸出電壓按110%進(jìn)行考慮，即Vomax=5.5V）Vsmax=(Vomax+Vsr+Vr)*(1-Dmax)=(5.5+0.55+0.15+0.1)*0.55=3.465Vpmin=(Vinmin-Vpw)*Dmax=(175-3)*0.45=77.4;許繼電源有限公司許繼電源有限公司NpVpminNsVSmax77.43.465=22.3,3、確定初次級(jí)電流UiUi*Dmax*T_1LP1LP1UI*DmaxI*fLP11s176*0.45331.010*4510=1.76A忽略原邊勵(lì)磁電流，在低壓輸入、額定輸出時(shí)的原邊電流最大，設(shè)變換器效率為83%,低壓輸入額定輸出

23、情況下變壓器原邊輸入電流峰值：(T為電源開關(guān)周期)P7011P二OI/2=1.76/2=1.871APUinminm"Dmax176M83%父0.45按電流波形為梯形波計(jì)算，對(duì)應(yīng)變壓器有效值為I1=.D(I*二I1P-Vl-7|2/3)=.0.45(1.8712二1.8711.76-1.762/3)=0.747A根據(jù)磁勢(shì)守恒，副邊電流有效值為：l2=n，I1=22.3*0.747=16.66A(如果輸出只有5V/14A時(shí)才是這樣的)4、計(jì)算總視在功率考慮低壓滿載情況：Vp=Uin=176V由于反激電路原副邊不同時(shí)工作，VS=VP/n不成立。Vs=Vo/(1-Dmax)=5.5/0.5

24、5=10V由第3步計(jì)算可知：原邊電流有效值為：|n=0.747Ap副邊電流有效值為：Is=n-lD=22.3*0.747=16.66AspPT=VpIP+VSIS=176*0.747+10*16.66=298W以電感儲(chǔ)能來(lái)計(jì)算：_12_3_2_3R=(LIPf)=0.51.0101.871245103=78.8W2取二者中的大者。5、計(jì)算面積乘積許繼電源有限公司許繼電源有限公司4104298104KwKffs：BJ0.31.222451030.2500=1.807cm4Kw：變壓器窗口系數(shù)，根據(jù)不同的繞制工藝，Kw取值不同。此例中，窗口系數(shù)先粗略取03。J：電流密度，此例先粗略取電流密度J=5

25、00A/cm2。(這個(gè)值根據(jù)具體的情況來(lái)適當(dāng)調(diào)整，如果窗口面積足夠大，這個(gè)值可以選取的更大一些。在這個(gè)電源中窗口面積對(duì)于3路輸出來(lái)說(shuō)不是很寬松，按照1.0的漆包線通4A的電流換算，可以得到J=509.6A/cm2,因此取J=500A/cm2還是可以的。)Dmax1D0.55Kf:波形系數(shù)，對(duì)反激電路，由Uo=maxUin,Kf=1.222(1-Dmax).nD0.456、選擇磁芯根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，選擇南京康達(dá)EI41磁芯。然后可以根據(jù)Ap查磁芯手冊(cè)，磁芯選型：EI41，磁芯材料為L(zhǎng)P3,AP=2.32symbol.，2、Ae(mm)A/2、Aw(mm)Hight(mm)EI4114516026.2ML

26、T(mm)3、Ve(mm)le(mm)一/2、St(mm)107.661110078.6附磁芯相關(guān)數(shù)據(jù)：幾何參數(shù)通過(guò)查詢相關(guān)手冊(cè)、依據(jù)工程計(jì)算公式的計(jì)算symbolBsBrBLP3390mT500±30mT110mT200mTcondition100C23c100cTcminRiAl215c2300±25%23200nH/N2100c磁芯參數(shù)主要通過(guò)磁芯手冊(cè)數(shù)據(jù)和圖表的查詢，查詢中要注意應(yīng)用條件7、計(jì)算原邊、副邊繞組匝數(shù)，一一2一由公式：Lp=0P-,Bm=11MAXNpN0。已知LP=1.0mH,Bm=0.2T,lglgAe=145mm2,11MAX=1.871A;得Np

27、=64.52;Np取整為66匝。Ns=NpM1/n=66父1/22.3=2.96；Ns取整為3匝。許繼電源有限公司許繼電源有限公司類似的，輸出15V供電的輔助電源繞組匝數(shù)為8.5匝。(計(jì)算可直接由電壓比與匝比的關(guān)系得到，計(jì)算略)8、計(jì)算原邊繞組氣隙Lp%Np2AE1g忽略磁芯磁阻，認(rèn)為磁勢(shì)全部降于氣隙處。由Lp=l.2mH,274二NA101g,43.146620.00014510)1g30.00079m=0.79mm1.010這是電源工作在臨界狀態(tài)時(shí)需要的氣隙,實(shí)際只可以取得稍微小一點(diǎn)，讓電源工作在連續(xù)狀態(tài)，可以減小漏感,降低電磁干擾EMI。9、校核磁通密度Np取66匝時(shí)：BI1MAXNp0

28、.4二NpIimax10=0.196T<lg0.37T=Bs(i00。)，符合磁芯不飽和條件。10、計(jì)算原邊繞組線徑由第3步的計(jì)算：有以下電流式成立Ii=D(I*-Iip：I：I2/3)=0.747A在設(shè)計(jì)中，采用直徑0.41mm的導(dǎo)線兩股并繞來(lái)實(shí)現(xiàn)。129導(dǎo)線截面積為：Sp=2二0.41=0.264mm2p4原邊電流密度為：J=IP(RMS)/SC=0.747/0.264=2.83A/mm2w10A/mm2實(shí)際中電流密度可以取高達(dá)10A/mm2(7,P4)。11、校核原邊繞組電流穿透深度當(dāng)繞組導(dǎo)線直徑小于兩倍穿透深度時(shí)，不考慮趨膚效應(yīng)的影響，當(dāng)繞組導(dǎo)線直徑大于兩倍穿透深度時(shí)，應(yīng)采用小直徑的多股導(dǎo)線并繞或?qū)挾〉谋忏~帶，多股導(dǎo)線的直徑或銅帶厚度應(yīng)小于穿透深度的兩倍。穿透深度e=6.61/JfT=6.61/、45M103=0.0041cm(200C)。選用直徑為0.41mm勺導(dǎo)線滿足要求。12、計(jì)算原邊繞組銅損許繼電