脉冲变压器也可称作开关变压器，或简略地称作高频变压器。在传统的高频变压器规划中，由于磁芯材料的约束，其作业频率较低，一般在20kHz左右。跟着电源技能的不断发展，电源体系的小型化、高频化和大功率化已成为一个永久的研讨方向和发展趋势。因而，研讨运用频率更高的电源变压器是下降电源体系体积、进步电源输出功率比的关键因素。
跟着运用技能领域的不断扩展，开关电源的运用愈来愈广泛，但制造开关电源的首要技能和耗费首要精力便是制造开关变压器的部件。
开关变压器与一般变压器的差异大致有以下几点：
(1)电源电压不是正弦波，而是沟通方波，初级绕组中电流都对错正弦波。
(2)变压器的作业频率比较高，一般都在几十赫兹，乃至高达几十万赫兹。在确认铁芯材料及损耗时有必要考虑能满意高频作业的需求及铁芯中有高次谐波的影响。
(3)绕组线路比较杂乱，八成都有中心抽头。这不只增大了初级绕组的尺度，增大了变压器的体积和分量，并且使绕组在铁芯窗口中的散布联系产生变化。
图1开关电源原理图
本文介绍了一款如图1所示的DC—DC变换器，输入电压为直流24V，输出电压别离为5V及12V的多路直流输出。要求各路输出电流都在lA以上，中心器材是美国Unitrode公司出产的一种高功能单端输出式电流操控型脉宽调制器芯片UC3842，最高作业频率可达200kHz。依据锌锰铁氧体合金的优异电磁功能，经过详细示例介绍作业频率为100kHz的高频开关电源变压器的规划及注意事项。
2变压器磁芯的挑选与作业点的确认
2.1磁芯材料的挑选
从变压器的功能指标要求可知，传统的薄带硅钢已很难满意变压器在频率、运用环境方面的规划要求。磁芯的材料只要从坡莫合金、铁氧体材料、钴基非晶态合金和超微晶合金几种资猜中来考虑。坡莫合金、钴基非晶态价格高，约为铁氧体材料的数倍，而饱满磁感应强度Bs也不是很高，且加工工艺杂乱。考虑到咱们所要求的电源输出功率并不高，大约为30W，因而，归纳几种材料的功能比较，咱们仍是挑选了饱满磁感应强度Bs较高，温度稳定性好，价格低廉，加工便利的性价比较低的锌锰铁氧体材料，并选以此材料作为结构的EI28来绕制本例中的脉冲变压器。
2.2作业点的确认
依据相关材料，EC35输出功率为50W，饱满磁感应强度大约在2000Gs左右。买来的磁芯，由于厂家供给的磁感应强度月，值并不精确，可用图2所供给的办法大略测验一下。将调压器接至原线圈，用示波器调查副线圈输出电压波形。将原线圈的输入电压由小到大渐渐升高，直到示波器显现的波形产生奇变。此刻，磁芯已饱满，依据公式：
U=4.44fN1Φm可推知在工频时的Φm值。要求不高时，可依据测算出的Φm，大略预算出原线圈的匝数：
图2作业点测验示意图
3变压器首要参数的核算
本例中的变换器选用单端反激式作业办法，单端反激变换器在小功率开关电源规划中运用十分广泛，且多路输出较便利。单端反激电源的作业形式有两种：电流接连形式和电流断续形式。前者适用于较小功率，副边二极管存在没有反向恢复的问题，但MOS管的峰值电流相对较大;后者MOS管的峰值电流相对较小，但存在副边二极管的反向恢复问题，需求给二极管加吸收电路。这两种作业形式可依据实践需求来挑选，本文选用了后者。
规划变压器时大多需求考虑下面问题：变换器频率f(H2);初级电压U1(V)，次级电压U2(V);次级电流i2(A);绕组线路参数n1、，n2;温升τ(℃);绕组相对电压降u;环境温度τHJ(℃);绝缘材料密度γz(g/cm3)
1)依据变压器的输出功率选取铁芯，所选取的铁芯的户，值应等于或大于给定值。
2)绕组每伏匝数
(1)
ST是铁芯的截面积;kT是窗口的填充系数;
3)初级绕组电势
E1=U1(1-2/u） (2)
4)初级绕组匝数
W1=W0El(3)
5)次级绕组电势
E2i=U2i(1+u/2） (4)
6)次级绕组匝数
W2i=W0E2i(5)
7)初级绕组电流
(6)
8)次级绕组电流
(7)
其间，n1、n2：别离是初级绕组和次级绕组的每层匝数。
9)初级绕组线径
(8)
10)次级绕组线径
(9)
其间，j是电流密度。
详细的变压器规划办法与核算恰当杂乱，本文参照经历公式，依据下面的过程规划了本例转换器中的高频变压器。
3.1确认变压器的变比
依据输出电压U0的联系式
(10)
得变比为
(11)
式中UD为整流器输出的直流电压。
本例中UD=24V，f为100kHz，tON取0.5;n=2。
3.2核算初级线圈中的电流
已知输出直流电压U0=±12V、5V，负载电流均为I0=lA，则输出功率
P0=P1+P2+P3=29W
开关电源的功率η一般在60～90%之间，本例取η=0.65，则输入功率为
初级的均匀电流为
假定初级线圈的初始电流为零，那么，在开关管的导通期tON里，初级线圈中的电流心便从零开始线性增长到峰值I1P
3.3核算初级绕组圈数N1
初级绕组的最小电感L1为
依据输出功率P的巨细，选用恰当的磁芯，其形状用环形、EI形或罐形均可，本例选用EI28，该类型的铁芯在f=50kHz时，功率可到达60W，在f=100kHz时，输出功率可到达90W。
式中Ilp—初级线圈峰值电流，A;
L1—初级电感，H;
S—磁芯截面积，mm2;
Bm—磁芯最大磁通密度，T。
3.4核算次级绕组圈数N2
即±12V别离绕5匝，5V绕3匝。
3.5反应绕组N3的预算
反应绕组匝数的确认，要求既能确保开关元件的饱满导通又不至于形成过大损耗。依据UC3842的要求，反应绕组的输出电压应在13V左右。因而，
3.6导线线径的选取
依据输入输出的预算，初线线圈的均匀电流值应该答应到达2A。
1)初级绕组
初级绕组的线径可选d=0.80mm，其截面积为0.5027mm2的圆铜线。
2)次级绕组
次级绕组的线径可依据各组输出电流的巨细，使用原级相同线径选用多股并绕的办法处理。为了便利线圈绕制，也可选用线径较粗的导线。由于作业频率较高，应考虑集肤效应的影响。
3.7线圈绕制与绝缘
绕制开关变压器最重要的问题是想办法使初、次级线圈严密地耦合在一起，这样能够减小变压器漏感，由于漏感过大，将会形成较大的尖峰脉冲，然后击穿开关管。因而，在绕制高频变压器线圈时，应尽量使初、次级线圈之间的间隔近些。
详细可选用以下办法：
(1)双线并绕法
将初、次级线圈的漆包线合起来并绕，即所谓双线并绕。这样初、次级线间间隔最小，可使漏感减小到最小值。但这种绕法欠好绕制，一起两线间的耐压值较低。
(2)逐层间绕法
为战胜并绕法耐压低、绕制困难的缺陷，用初、次级分层间绕法，即1、3、5行奇数层绕初级绕组，2、4、6等偶数层绕次级绕组。这种绕法仍可坚持初、次级间的耦合，又可在初、次级间垫绝缘纸，以进步绝缘程度。
(3)夹层式绕法
把次级绕组绕在初级绕组的中心，初级分两次绕。这种绕法只在初级绕组中多一个接头，工艺简略，便于批量出产。
本例中，为减小散布参数的影响，初级选用双线并绕衔接的结构，次级选用分段绕制，串联相接的办法，即所谓堆叠绕法。下降绕组间的电压差，进步变压器的可*性。在变压器的绝缘方面，线圈绝缘应尽量选用抗电强度高、介质损耗低的复合纤维绝缘纸，进步初、次级之间的绝缘强度和抗电晕才能，本例中，由于不触及高压，绝缘问题不用特别考虑。
4结束语
绕制脉冲变压器是制造开关电源的重要作业，也是规划与制造过程中耗费很多时刻和首要精力的作业。变压器做得好，整个规划与制造作业就完成了70%以上。做得欠好，或许就会呈现停振、啸叫或输出电压不稳、负载才能不高级现象。在变压器的温升
(1)即便输入电压最大，主开关器材导通时刻最长，也不至于使变压器的磁芯饱满;
(2)初级线圈与次级线圈的耦合要好，漏电感要小;
(3)高频开关变压器会因集肤效应导致电线的电阻值增大，因而要减小电流密度。一般，作业时的最大磁通密度取决于次级线圈。
(12)
(4)一般来说，选用铁氧体磁芯E128时，要把Bm操控在3kGs以下。
