反激式变压器是反激开关电源的技能中心，它决议了反激变换器一系列的参数，如占空比、最大峰值电流等，规划反激式变压器便是要让反激式开关电源作业在一个合理的状况。这样能够让发热尽量减小，对器材的磨损也降到最低。相同的芯片、磁芯，一旦变压器规划不合理，则整个开关电源功能都不会抱负，导致损耗大，最大输出功率下降等现象，下面我体系介绍下可施行性变压器规划方案。
算变压器，便是要先选定一个作业点，在这个作业点上算，这个是最严苛的一个点，这个点便是最低的沟通输入电压，对应于最大的输出功率。下面我就来算了一个输入85V到265V，输出5V，2A的电源，开关频率是100KHZ。
第一步便是选定原边感应电压VOR，这个值是由自己来设定的，这个值就决议了电源的占空比。或许朋友们不理解什么是原边感应电压，这要从下面看起。
这是一个典型的单端反激式开关电源，咱们再了解不过了，来剖析一下一个作业周期，当开关管注册的时分，原边相当于一个电感，电感两头加上电压，其电流值不会骤变，而线性的上升，有公式上升了的I=Vs*ton/L，这三项别离是原边输入电压，开关注册时刻和原边电感量。在开关管关断的时分，原边电感放电，电感电流又会下降，相同要尊守上面的公式规则，此刻有下降了的I=VOR*toff/L，这三项别离是原边感应电压，即放电电压，开关管关断时刻和电感量。在通过一个周期后，原边电感电流的值会回到本来，不或许会变，所以，有VS*TON/L=VOR*TOFF/L，上升了的等于下降了的，上式中能够用D来替代TON，用1-D来替代TOOF，移项可得，D=VOR/(VOR+VS)。此便是最大占空比了。比如说我规划的这个，我选定感应电压为80V，VS为90V ，则D=80/(*80+90)=0.47。第二步：的确原边电流波形的参数。原边电流波形有三个参数，均匀电流，有效值电流,峰值电流。首要要知道原边电流的波形，原边电流的波形如下图所示，画的欠好,不要笑。这是一个梯形波横向表明时刻，纵向表明电流巨细，这个波形有三个值，一是均匀值，二是有效值，三是其峰值，均匀值便是把这个波形的面积再除以其时刻，如下面那一条横线所示，首要要确认这个值，这个值是这样算的，电流均匀值=输出功率/功率*VS，由于输出功率乘以功率便是输入功率，然后输入功率再除以输入电压便是输入电流，这个便是均匀值电流。现在下一步便是求那个电流峰值，尖峰值是多少，，这个咱们自己还要设定一个参数，这个参数便是KRP，所谓KRP，便是指最大脉动电流和峰值电流的比值这个比值下图别离是最大脉动电流和峰值电流。是在0和1之间的。这个值很重要。已知了KRP，现在要解方程了，都会解方程吧，这是初一的应用题啊，我来解一下，已知这个波形一个周期的面积等于电流均匀值*1，这个波形的面积等于，峰值电流*KRP*D+峰值电流*(1-KRP)*D，所以有电流均匀值等于上式，解出来峰值电流=电流均匀值/(1-0.5KRP)*D。比如说我这个输出是10W，设定功率是0.8。则输入的均匀电流便是10/0.8*90=0.138A，我设定KRP的值是0.6而最大值=0.138 /(1-0.5KRP).D=0.138/(1-0.5*0.6)*0.47=0.419A。
第三个电流参数：便是这个电流的有效值，电流有效值和均匀值是不相同的，有效值的界说还记住吗，便是说把这个电流加在一个电阻上，若是其发热和另处一个直流电流加在这个电阻上发热效果相同的话，那么这个电流的有效值就等于这个直流的电流值，所以这个电流的有效值不等于其均匀值，一般比其均匀值要大，并且相同的均匀值，能够对应很多个有效值，若是把KRP的值选得越大，有效值就会越大，有效值还和占空比D也有联系，总归，它这个电流波形的形状是休戚相关的。我就直接给出有效值的电流公式，这个公式要用积分才干推得出来，我就不推了，只需咱们区别开来有效值和均匀值就能够了。
电流有效值=电流峰值*根号下的D*(KRP的平方/3-KRP+1)如我现在这个，电流有效值=0.419*根号下0.47*(0.36 /3-0.6+1)=0.20A，所以对应于相同的功率，也便是有相同的输入电流时，其有效值和这些参数是有关的，恰当的调整参数，使有效值最小，发热也就最小，损耗小，这便优化了规划。
第三步：开端规划变压器准备作业。已知了开关频率是100KHZ则开关周期便是10微秒了，占空比是0.47，那么TON便是4.7微秒了，记好这两个数，对下面有用。
第四步：选定变压器磁芯，这个便是凭经历了。假如你不会选就估一个，核算就行了;若是不可，能够再换一个大一点的或是小一点的，不过有的材料上有怎样依据功率去选磁芯的公式或是区线图，咱们无妨也能够参阅一下。第五步：核算变压器的原边匝数，原边运用的经径。核算原边匝数的时分，要选定一个磁芯的振幅B，即这个磁芯的磁感应强度的改变区间，由于加上方波电压后，这个磁感应强度是改变的，正是由于改变，所以其才有了变压的效果。NP=VS*TON/SJ*B，这几个参数别离是原边匝数，最小输入电压，导通时刻，磁芯的横节面积和磁芯振幅，一般取B的值是0.1到0.2之间，获得越小变压器的铁损就越小;但相应变压器的体积会大些。这个公式来源于法拉弟电磁感应规则，这个规则是说在一个铁心中，当磁通改变的时分，其会发生一个感应电压，这个感应电压=磁通的改变量/时刻T再乘以匝数比，把磁通改变量换成磁感应强度的改变量乘以其面积就能够推出上式来。我的这个NP=90*4.7微秒/32平方毫米*0.15，得到88匝0.15是我选取的了值。算了匝数，再确认线径，一般来说电流越大线越热，所以需求的导线就越粗，需求的线径由有效值来确认，而不是均匀值。上面现已算得了有效值，所以就来选线，我用0.25的线就能够了，用0.25的线，其面积是0.049平方毫米，电流是0.2安，所以其电流密度是4.08，一般选定电流密度是4到10安第平方毫米。记住这一点也很重要。若是电流很大，最好选用两股或是两股以上的线并绕，由于高频电流有趋效应，这样能够比较好。
第六步：确认次级绕组的参数，圈数和线径。记住原边感应电压吧，这便是一个放电电压，原边便是以这个电压放电给副边的，看上边的图，由于副边输出电太为5V，加上肖特基管的压降，就有5.6V，原边以80V的电压放电，副边以5.6V的电压放电，那么匝数是多少,当然其恪守变压器那个匝数和电压成正比的规则。所以副边电压=NS*(UO+UF)/VOR，其间UF为肖特基管压降，如我这个副边匝数等于88*5.6/80，得6.16，整取6匝。再算副边的线径，当然也就要算出副边的有效值电流，下图为副边电流的波形。
画的不太对称，只需知道这个意思就能够了。有突起的时刻是1-D，没有突起的是D，刚好和原边相反，但其KRP 的值和原边相同的这下知道了这个波形的有效值是怎样算的了。这个峰值电流便是原边峰值电流乘以其匝数比，要比原边峰值电流大数倍。
第七步确认反应绕组的参数。反应是反激的电压，其电压是取自输出级的，所以反应电压是安稳的，TOP 的电源电压是5.7到9V，绕上7匝，那么其电压大概是6V多，这就能够了，记住反应电压是反激的，其匝数比要和幅边对应，至于线，由于流过其的电流很小，所以就用绕原边的线绕就能够了，无严厉的要求。第八步确认电感量。记住原边的电流上升公式吗，I=VS*TON/L。由于你现已从上面画出了原边电流的波形，这个I便是：峰值电流*KRP，所以L=VS.TON/峰值电流*KRP，确认原边电感的值。
第九步验证规划。即验证一下最大磁感应强度是不是超越了磁芯的答应值，有BMAX=L*IP/SJ*NP。这个五个参数别离表明磁通最大值， 原边电感量，峰值电流，原边匝数，这个公式是从电感量L的概念公式推过来的，由于L=磁链/流过电感线圈的电流，磁链等于磁通乘以其匝数，而磁通便是磁感应强度乘以其截面积，别离代入到上面，即当原边线圈流过峰值电流时，此刻磁芯到达最大磁感应强度，这个磁感应强度就用以上公式核算。BMAX的值一般一要超越0.3T，若是好的磁芯，能够大一些，若是超越了这个值，就能够添加原边匝数，或是换大的磁芯来调。
公式：
D=VOR/(VOR+VS ) (1)
IAVE=P/功率*VS (2)
IP=IAVE/(1-0.5KRP)*D (3)
I有效值=电流峰值*根号下的D*(KRP的平方/3-KRP+1) (4)
NP=VS*TON/SJ*B (5)
NS=NP*(VO+VF)/VOR (6)
L=VS.TON/IP.KRP (7)
BMAX=L*IP/SJ.NP (8)
总结
规划高频变压器时参数需求自己设定，精确的参数决议了开关电源安稳的作业方式。首要要设定最大占空比D，占空比是由设定的感应电压VOR确认，再而便是设定原边电流波形，确认KRP值，规划变压器时，还要设定磁芯振幅B，一切这些设定，便是让开关电源作业在你的“指示”下作业。并且要依据实际情况进行线路调整，让一切元器材在最好的状况下作业，这便是优质高频变压器的规划办法。
