反激式變壓器計(jì)算

開(kāi)關(guān)電源分析

最近很多電子愛(ài)好者留言想要反激變壓器的具體計(jì)算過(guò)程，所以我按照之前的步驟將實(shí)例帶入到每個(gè)步驟中進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，希望對(duì)留言的朋友有所幫助。
   例子我們還是用之前的反激式電源；具體步驟如下：
1.確定電源輸入電壓范圍；輸出電壓電流，變壓器的效率；
  輸入電壓范圍為85~264V；
  主輸出為12V/1A，
  次輸出為5V/0.1A，
  變壓器效率為78%
2.確定工作頻率和最大占空比；
  工作頻率f=200KHz，
  我們假設(shè)最大占空比Dmax=0.5，
  那么T=1/f=5us；
  Ton=0.5*5=2.5us；
  Toff=5-2.5=2.5us。
3.利用伏秒平衡原則計(jì)算出變壓器的匝比；
  整流后最低輸入電壓Vin（min）
  Vin（min）=85*1.414-20=100Vdc
  根據(jù)伏秒平衡有:
  Vin（min）*Dmax=（Vout+Vf）*(1-Dmax)*NP/Ns
  得到:
  Np/Ns=[Vin(min)*Dmax]/[（Vout+Vf）*(1-Dmax）]
    =[100*0.5]/[（12+1）*0.5]=7.69
4.計(jì)算初級(jí)線(xiàn)圈峰值電流
  假設(shè)輸出12V的輸出過(guò)流點(diǎn)為120%，
  整流二極管的正向壓降為1V；
  那么12V輸出功率:
  Po1=13*1*1.2=15.6W
  5V輸出功率Po2=6*0.1=0.6W
  變壓器次級(jí)輸出總功率為:
  15.6+0.6=16.2W。
  Ip1=2*Po/[n（1+k）*Vin（min）*Dmax]
  =2*16.2/[0.78*(1+0.4)*200*0.5]=0.297A
  Ip2=0.4*0.297=0.119A
5.計(jì)算初級(jí)電感量
  Lp=Vin（min）*Ton（max）/[ip1-ip2]
   =100*5/[0.297-0.119]=2809uH
還可以用另一種公式：
  Lp=（Vin（min）*Dmax）/（Ipk*fosc）
   =100*0.5/0.297*60000=2.8mH
6.利用AP法選擇變壓器鐵芯
  這個(gè)在之前有專(zhuān)門(mén)一章詳細(xì)講解，這里就不說(shuō)了
7.計(jì)算初級(jí)匝數(shù)和氣隙
  我們上章講過(guò)，變壓器選擇EE19，所以Ae=23，Bm=0.25；
  Np=Lp*（ip1-ip2）/（Ae*Bm）
  =2809*（0.297-0.119）/（23*0.25）=86.95
為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，我們?nèi)�Np=88
  根據(jù)Lp=Uo*Ur*Np*Np*Ae/lg，我們得到氣隙長(zhǎng)度
lg=Uo*Ur*Ae*Np*Np/Lp
  =12*3.14*10^-7*23*88*88/2809*10^-3
=0.239，
我們?nèi)�lg=0.24
8.計(jì)算次級(jí)匝數(shù)
  Ns（12V）=Np/n=88/7.69=11.44，我們?nèi)�Ns（12V）=12
  Ns(5V）=（5+1）*Ns(12V)/（12+1）=5.53，我們?nèi)�Ns(5V)=6
  所以初級(jí)實(shí)際匝比n=88/12=7.33
9.根據(jù)結(jié)果重新核算占空比最大值和最小值
  當(dāng)輸入電壓最小時(shí);
由Vin(min)**Dmax=(Vo+Vf)*(1-Dmax）*n
  我們可以得到:
Dmax=（Vo+Vf）*n/[(Vout+Vf）*n+Vin（min）]
    =13*7.33/[13*7.33+100]=0.487
  當(dāng)輸入電壓最大時(shí)，Vin（max）=264*1.414=373.3
  Dmin=13*7.33/[13*7.33+373.3]=0.2
10.重新核算初級(jí)峰值電流，計(jì)算電流有效值
  在輸入電壓最低和占空比最大時(shí)，我們假設(shè)ip2=ip1*k；電源的實(shí)際輸出功率Po=13*1+6*0.1=13.6W
  根據(jù)公式:
ip1=1/2*[2*Po*T/[（n*Vin(min）*Ton(max)]+Vin（min）)*Ton（max）/Lp);
=0.5*[2*13.6*10/(0.78*100*4.87)+(100*4.87/2809)]=0.445A
  K=1-100*4.87/（0.445*2809）=0.61
  Ip2=k*ip1=0.61*0.445=0.271A