反激变压器设计实例

1 AC-DC 5W 磁参数计算 05/110SO5 负 责 人： 审 核: 批 准: 日 期: 2 第一部分 变压器的设计 一、变压器设计步骤： 由于 XRA05/110S05 是采用反激的电路拓扑结构，故变压器按反激变压器进行设计。具体步骤如下： 1、决定电源参数。 2、计算电路参数。 3、选择磁芯材料。 4、选择磁芯的形状和尺寸。 5、计算变压器匝数、有效气隙电感系数及气隙长度。 6、选择绕组线圈线径。 7、计算变压器损耗和温升。 下面就按上述步骤进行变压器的设计。 二、设计过程： 1、电源参数：（有些参数为指标给定，有些参数从资料查得） 最小交流输入电压值:Vacmin=85 V 最大交流输入电压值:Vacmax=265 V 电网频率:FL=50～440 Hz 变压器工作频率:Fs=60000 Hz 输出电压:Vo=5.1 V 输出电流:Io=1．0 A 输出功率:Po=5.1 W 电源整机效率:η≥0.75 损耗分配因数:Z=0.5 自供电电压:VB=10 V 整流桥的导通时间:tC=0.0032 S 输入电容容量:CIN=10 uF 最大占空比:DNAX=0.47 电流比例因数:KRP=0.65 初、次级之间耐压:≥2500 Vac 2、计算电路参数： 最低直流输入电压：)(72))2/1(2(2(min2minVCtfPVVINCLOacdc=−−=η 3将相关参数代入上式：Vdcmin=72(v) 最高直流输入电压：)(3752maxmaxVVVacdc=×= 计算低端输入时： 原边平均输入直流电流值：)(094.0minAVPIdcOAVG== η 原边峰值电流：[])(3.0)2/(1ADKIIMAXRPAVGP=−= 原边脉动电流：)(19.0AKIIRPPR== 原边有效值电流：)(14.0)3(22AIIIIDIRRPPMAXRMS=+−= 变压器原边电感量：)(5.2)1()2/1(1026m HZfKKIPLSRPRPPOP=+−×−×=ηηη Z 为损耗分配因数，如果Z=1.0 表示所有损耗都在副边，如果Z=0 表示所有的损耗都在原边，在这里取Z=0.5 表示原副边都存在损耗。 3、选择磁芯材料： 铁氧体材料具有电阻率高，高频损耗小的特点，且有多种材料和磁芯规格满足各要求，加之价格较其它材料低廉，是目前在开关电源中应用最为广泛的材料。同时也有饱和磁感应比较低，材质脆，不耐冲击，温度性能差的缺点。 在此次设计中，采用的是用于开关电源变压器及传输高功率器件的MnZn功率铁氧体材料PC40,其初始磁导率为2300±25％，饱和磁通密度为510mT（25℃时）/390mT（100℃时）,居里温度为215℃。 选择磁芯材料为铁氧体，PC40。 4、选择磁芯的形状和尺寸： 在这里用面积乘积公式粗选变压器的磁芯形状和尺寸。具体公式如下： 反激变压器工作在第一象限，最高磁密应...