开关电源变压器设计教程

1、?)反激式开关电源变压器设计(2)反激式开关电源变压器设计学习培训教材一、变压器的设计步骤和计算公述：1.1变压器的技术要求： 输入电压范围； 输出电压和电流值； 输出电压精度； 效率u 就芯型号； 工作频率f； 最大导通占空比Dmax ； 最大工作磁通密度Bmax; 其它要求。1.2估备:输入诊率，输出电压，输入电流和峰值电流:1) 估算总的输出功率：Po=V01Xl01+V02Xl022) 估算输入功率:叫石P0/n计算最小和最大端入电流电压 Vin(MIN)二ACminX1 414 (DCV)Vin(MAX)CMAXxl.414(DCV)技术部培训教材?)反激式开关电源变压器设计(2)3

2、) 计算最小和最大输入电流电廻【in(MIN)PinXVin (MAX)in(MAX)_PlNXIN (MIN)4) 估算峰值电流：K PutpK =VlN (MIN)其中：K=1.4(Buck、推挽和全桥电路)K=28(半桥和正激电路)K=5. 5(Boost, Buck- Boost 和反激电路)技术部培训教材?)反激式开关电源变压器设计(2)反激式开关电源变压器设计(2)1. 3确定磁芯尺寸确定磁芯尺寸有两种形式，第一种按制造厂提供的图表，按各种磁芯 可传递的能量来选择磁芯,例如下表:输出功率/WMPP环形E-E、E-L等磁芯磁芯直径/ (in/mm)(每边)/ (in/mm)50. 6

3、5(16)0. 5(11)250.80(20)1.1(30) 501. 1(30)1.4(35) W1001.5(38)1.8(47)1452*1 0-6*2. 81*1080. 04cm=0 4mmLgap=二Ae B2max1*(2000)2查表，EE35/35/10 AL=120uH/N2 Lgap约为0. 5mm2. 6计算一次绕组最大匝数NpriLpri 452*10一6取Npri=62匝Npri 二 I二 I二 61. 4匝Q AL Q 120*1092.7计算二次主绕组匝数NS1 (NS1为DC+5V绕组)=2. 78 匝Npri (V01+VD) (1-Dmax) 62* (5

4、+0. 7) * (1-0. 5)Nsl=Vin(min) Dmax127*0. 5取Nsl二3匝 此处整流二极管压降V07V2. 8计算其它次级绕组匝数(Von+VDn) Ns卜Nsn 二Voi+Vdi(12+0. 7) *3+12V Nsn =二 6. 68 匝5+0.7(24+0. 7) *3+24VNs24 二二 13匝取7匝取13匝5+0.7技术部培训教材反激式开关电源变压器设计(2)2. 9检查相应输出端电压误差Vsn6 Vsn%-( = *Ns，n-Vsn)/Vsn)*100%Nsn12+12V 6 Vsl2%=(= *7-12)12)*100%=479%6. 6824+24V

5、Vs24%=(二 *13-24) 24) *100%二0 % 13电压误差均符合要求。2. 10计算和选取绕组导线线径dwn二 1. 13 / In计算趋肤深度66. 1 66. 1S =-二 0. 29 mm取0. 5mmJf一次绕组：dwp = 1. 13 JO. 64 = 0. 52技术部培训教材反激式开关电源变压器设计(2)技术部培训教材反激式开关电源变压器设计(2)取0. 5mm6股二 0. 65二次绕组：+5V dwnl股投投投 lx nn Rn nH 4 2 2牡-3 , ， , 匚八5 5 4 c o o o， ， ， 122V4V置 +1T+2偏技术部培训教材反激式开关电源变

6、压器设计(2)0. 5/31 匝0. 5/31 匝变压器绕组结构的设计变压器线路图如下：0. 5*2/6匝 0. 5*4/4匝技术部培训教材反激式开关电源变压器设计(2)技术部培训教材反激式开关电源变压器设计(2)0. 4/7匝 3.0. 5*6/3匝 0. 5*2/7匝技术部培训教材反激式开关电源变压器设计(2)技术部培训教材反激式开关电源变压器设计(2)变压器绕制结构如下:0. 06/3层0. 06/3层0. 06/3层0. 06/3层偏置绕组%-次遍二次绕组次绕组3mm3mm技术部培训教材2)反激式开关电源变压器设计(2)2. 11计算变压器损耗1) 铜损：Pcun 二 NnV* MLT

7、*Rn) In2初级铜损: 次级铜损:MLT 二 2E+2O2*25 27+2*9. 35=69. 24mmPcup= (62*69. 24*10-3*0. 085) 0. 60. 15WPcu+5V二(3*69. 24*103*0. 085/6) 32Pcu+12V= (4*69. 24*10-3*0. 085/4) 22Pcu+24V二(6*69. 24*103*0. 085/2) I2Pcu-12V=(7*69 24*10-3*0. 085/2) l2=aO26W =0. 024W 二0 018W 二0. 021W149W0. 07W0. 06W0. 05W0. 06W技术部培训教材总铜

8、损:Pcu=0. 15+0. 026+0. 024+0. 018+0. 021=0. 239W2) 铁损：PC30磁芯在50KHz, 2000G时损耗=250mw/cm3-52mw/g Pc二250*10一3 *40. 6 =2. 1WT83) 变压器总损耗Pdt二Pcu+Pc= 239+2. 1=2. 339=2. 34WU反激式开关电源变压器设计(2)4) 开关电源总损耗估算：基于MOSFET的反激式变换器的经验方法，开关电源损耗的35%是由 MOSFET产生，60%号整流部分产生，其余是变英器的损耗。 效率为80%时,本开关电源总损耗为16. 25Wa. MOSFET :Pdm二 1625W*035=57Wb. 整流部分：Pd+5V=(5/65)(16. 25W)(0. 6)75WPd+12V= (12*2/65)(16.25W)(0. 6)二3=6WPd+24V= (24/65)(16. 25W)(0.6)