反激变压器原理与设计-陈小平.pdfVIP

关于反激变压器的设计 陈小平——矽恩微电子有限公司 2011-04-21 基本步骤： 1、确定Dmax 和Vor 。 2、求匝比n。 3、求初级电感量Lp。 4 、选择磁芯。 5、求最小初级匝数。 6、初级、次级和反馈绕组匝数关系。 7、选择线经，确定初级、次级和反馈绕组匝数。 8、做样品、调整参数。 9、参考例子。 原理： 一、确定Dmax 和Vor 当开关管Q 闭合时，初级线圈电压为：Vin （当输入为265V 时，达到375V ），如果变 压器初级线圈为：Np；次级线圈为：Ns。匝比： n=Np/Ns。 则：次级线圈的电压为：Vin/n 。由于次级二极管D3 反向，没有形成回路，所以线圈没有 电流流经负载。而二极管的反向耐压： VDf=Vin/n+Vo ， Vo 为输出电压。 当开关管Q 关断时，变压器中储存的能量向负载释放。次级线圈的电压 VS=Vo+Vd ， Vd 为整流二极管D3 正向压降。 初级线圈的电压为： VP=n*VS+Vleg 。 Vleg 为变压器漏感产生的尖锋电压；与输入电压反向。 设定Vor=n*VS ，为反射电压。则开关管承受的电压 Vds=Vinmax+Vor+Vleg 。 实际选择开关管是必须留20~50V 的余量。 所以： Vor=VDS- （Vinmax+Vleg+余量）=600- （375+120+20~50 ）=55~85V VDS ：开关管的额定耐压，600V Vin ：在265V 输入时，375V Vleg:一般在120V 余量：20V~50V 根据伏秒法则：Vin*Ton=Vor*Toff Ton ：为开关管闭合时间。 Toff ：为开关管关断时间。 占空比：D=Ton/ （Ton+Toff ），Ton+Toff 为周期T 。 Ton=T*D Toff=T* （1-D） 所以：Vin*D=Vor* （1-D） D=Vor/ （Vin+Vor ） Dmax=Vor/ （Vinmin+Vor ）建议设置在0.3~0.5 当输入电压最小时取得最大占空比。 二、求匝比n n =Vor/ （Vo+Vd ） 三、求初级电感量Lp。 计算电感量：BCM 时， 有电感、电压、电流和时间的关系： L=V*t/Ipp t：为时间。Ipp：电流的变化量。 初级电感量：Lp=Vinmin*Tonmax/Ipp BCM 时，Ipp=2*Pin/ （Vinmin* Dmax ） Tonmax=T*Dmax=Dmax/fs fs ：为工作频率。 所以：Lp=Vinmin*Tonmax/Ipp=Vinmin*Vinmin*Dmax*Dmax/ （2*Pin*fs ） 对于CCM 模式：由于电流并没有下降到0 ，所以Ippccm=K*IppBCM，K 小于1。 所以：Lp=Vinmin*Tonmax/Ipp=Vinmin*Vinmin*Dmax*Dmax/ （2*Pin*fs*K ） 当输入为窄电压时：K 取0.6~0.8 当输入为宽电压时：K 取0.4~0.6 实际应用时，取值在以上的基础上乘以1.1 倍，再以10%的误差制作。 四、选择磁芯 Ap = AwAe = (Pt*10000) / 2ΔB*f *J*Ku 式中 Pt = Po / η+Po 传输功率 J : 电流密度A / cm2 (300~500) Ku: 绕組系数0.2 ~ 0.5 . 五、求最小初级匝数。 Np=Lp*Ipp/ （Bm*Ae）= Vinmin*Tonmax/ （Bm*Ae）= Vinmin* Dmax/ （fs*Bm*Ae ） 此处求得的是最小匝数。 六、初级、次级和反馈绕组匝数关系 有n=Np/Ns，可以得到： Ns=Np/n 令反馈绕组为Na，电压为Va 由于反馈绕组与次级绕组同名端同向，所以，反馈绕组电压 与次级绕组电压成比例，即： Ns/Na= （Vo+Vd ）/ （Va+Vd1 ）=na Vd ：次级整流二极管正向压降 Vd1 ：反馈绕组整流二极管D2 正向压降 na：匝比 Na= Np/(n