《IR变压器设计方法》.pdfVIP

AN 1024 _______________________________________________________________________ 应用手册 应用 IRIS40xx 系列单片集成开关 IC 开关电源 的反激式变压器设计 索引： 1) 反激式变压器设计介绍 6)导线线规表 2) 电源设计所需的标准 7) 参考资料 3) 变压器设计步骤 8) 变压器元件来源 4) 变压器结构 5) 磁芯类型 1〕反激式变压器设计介绍 反激式电源变换器设计的关键因素之一 是变压器的设计。在此我们所说的变 压器不是真正意义上的变压器，而更多的是一个能量存储装置。在变压器初级导通 期间能量存储在磁芯的气隙中，关断期间存储的能量被传送给输出。初次级的电流 不是同时流动的。因此它更多的被认为是一个带有次级绕组的电感。 反激电路的主要优势是成本，简单和容易得到多路输出。反激式拓扑对于100W 以内的系统是实用和廉价的。大于100W的系统由于着重降低装置的电压和电流， 其它诸如正激变换器方式就变得更有成效。 反激式变压器设计是一个反复的过程，因为与它的变量个数有关，但是它不 是很困难，稍有经验就可快速和容易的处理。在变压器设计之前的重点是定义电源 参数，诸如输入电压，输出功率，最小工作频率，最大占空比等。根据这些我们就 可以计算出变压器参数，选择合适的磁芯。如果计算参数没有落在设计范围内，重 复计算是必要的。利用网站上的EXCEL电子表格可以容易的处理这些步骤。 AN 1024 _______________________________________________________________________ 属于 ISMPS IC 的 IR40xx 系列最初设计应用于准谐振方式，这意味变压器工 作于不连续模式（磁场不连续，当变压器中的能量传递到次边后磁场反回到零）。 在 PRC 模式中的变压器通常也工作于不连续状态，若工作于连续状态时工作频率设 置的很低（约 20KHZ 时一般不实用，因为需要较大尺寸的磁芯）。因此本应用手册 仅包含不连续设计的实例。 2〕电源设计所需的标准 在开始变压器设计之前，根据电源的规范必须定义一些参数如下： 1〕最小工作频率－ｆmin 2〕预计电源效率－η≈0.85~0.9(高压输出 )，0.75~0.85（低压输出） 3〕最小直流总线电压－Vmin 如 110V 时最小输入电压 85Vac，可有 10V 抖动） 4〕最大占空比－Dm（建议最大值为 0.5） 5）串联谐振电容值－Cres〔建议取值范围为 100pf~1.5nf，见图 1〕 3〕变压器设计步骤 首先计算总输出功率，它包括所有次级输出功率，辅助输出功率和输出二极 管的压降。通常主要输出电流若大于 1A 使用肖特基二极管，小于 1A 使用快恢复二 极管，当小电流输出时辅助绕组可用 1N4148 整流（建议辅助电压为 18V，电流为 30mA） P ((VO +VD ) ×IO +L((VO +VD )