我用王志强翻译的精通开关电源设计介绍的计算开关电源变压器的.doc

我要设计的开关电源规格为：输入电压为90~264VAC、50HZ、工作效率为80%、输出功率为24W、输出电压为24V、输出电流为1A，开关电源IC工作频率为65KHZ、工作模式为CCM（电流连续模式），输入电容为二个22UF/400V的电解并联组成。输出电容为一个470UF/50V的电解与一个220UF/50V的电解并联组成。MOS管的耐压为600V,输出整流二极管耐压为200V，Vf=0.5V. 计算过程如下： 1、 计算匝比N 1） 由整流二极管耐压，有375/N+(24+0.5)0.8*200; 2） 由MOS管的耐压：375+（24+0.5）*N0.8*600 由以上两式可得N=3 2、 确定Vin(min)、Dmax Vin(min)=81V Dmax==0.48 3、 计算临界电流均值、峰值 在BCM时，Iin-avg=Pin/(3*Vin(min))=24/(0.8*3*81)=0.12(A) 变压器初级临界电源均值△Ip=Ipk=2*Iin-avg/Dmax=2*0.12/0.48=0.5(A) 4、 计算变压器初级电感量Lp 最低输入电压、BCM条件下，最大导通时间Ton(max)=0.48/(65*)=7.4uS Lp=(Vin(min)*Ton(max))/△Ip=(81*7.4*10)/0.5=1.2mH 5、 根据面积积（APp）来选变压器的磁芯 APp=(Po*10)/(2*η*Ko*Kc*f*Bm*j) =(24*10)/(2*0.8*0.4*1*65*10*1600*4.2)=0.0857(cm) 因为预先选定是RM-8磁芯，该磁芯的横截面积为64mm、面积积为0.3133 cm. 6、计算变压器初级、次级匝数，辅助绕组匝数及气隙长度 1）初组绕组匝数 Np=(Vin(min)*Ton(max))/(Ae*Bm)=(81*7.4*10)/(64*10*0.16)=599.4/10.24=59(匝) 2）次级匝数 Ns=Np/N=59/3=20(匝) 3)辅助绕组匝数Na 因为IC工作电压Vcc为18.25V(中心值)，所以 Na=((Vcc+1)/(Vo+Vd))*Ns=((18.25+1)/(24+0.5))*20=16(匝) 4)气隙长度:在这里我不知道怎么计算？ 7、计算满时峰值电流 CCM条件下，电感电流增量△I=(Vin(min)*Ton(min))/Lp △I =(81*7.4*10)/(1.2*10)=0.5(A) 变压器初级峰值电流Ipk=(Pin/(Vin(min)*Dmax))+(△I/2) Ipk =(24/(0.8*81*0.48))+(0.5/2)=0.77+0.25=1.02(A) 8、最大工作磁芯密度Bmax Bmax=(Lp*Ipk)/(Ae*Np)=(1.2*10*1.02)/(64*10*59)=0.32 (T) 因为铁氧体磁芯饱和磁通密度Bsat=0.39(T),所以可以说磁芯选择正确. 9、计算变压器初级电流有效值、次级电流有效值 电流中心值 Ia=Ipk-(△I/2) 电流直流分量 Idc=Dmax*Ia 电流有效值 Irms=Ia* 电流交流分量 Iac=Ia* 1) 计算变压器初级各电流分量 电流中心值 Ipa=Ipk-(△I/2)=1.02-(0.5/2)=0.77(A) 电流直流分量 Ipdc=Dmax*Ipa=0.48*0.77=0.37 (A) 电流有效值 Iprms=Ipa*=0.77*=0.53 (A) 电流交流分量 Ipac=Ipa*=0.77*=0.38(A) 2) 计算变压器次级各电流分量 电流中心值 Isa=Isdc/Dmax=1/0.48=2.08(A) 电流直流分量 Isdc=Io=1 (A) 电流有效值 Isrms=Isa*=2.08*=1.44 (A) 电流交流分量 Isac=Isa*=2.08*=1.04 (A) 10、计算变压器初、次级导线线径 自然冷却时，取电流密度为j=4.2A/mm 1) 初级导线 Sp=Iprms/j=0.53/4.2=0.126(mm) Sp=3.14*(Фp/2)=0.785*Фp Фp= 1.13*=1.13*=0.4(mm) 2) 次级导线 Ss=Isrms/j=1.44/4.2=0.343(mm) Sp=3.14*(Фp/2)=0.785*Фp Фp= 1.13*=1.13*=0.66(mm) 3) 辅助绕组 Ss=Isrms/j=0.1/4.2=0.0238(mm) Sp=3.14*(Фp/2)=0.785*Ф