反激式电源变压器参数

开关电源分析

反激式变压器是一种常用的电力变压器，众所周知变压器的主要作用就是通过变压器初级侧和次级侧的线圈材料、长度，圈数之间的关系将初级侧输入的电压转化为次级侧我们需求电压。
  我们如果要制作一个反激式变压器，对于没有接触过变压器制作的同学，可能他们觉得我们就只需要知道初级侧的线圈匝数和次级侧的线圈匝数，然后将线圈进行绕制就可以了，但是如果只有这两个参数，那么我可以肯定你绕制出来的变压器一定是不合格品；因为制作变压器可不仅仅是只要知道线圈之间的关系，我们还需要知道匝数和电流之间的关系，功率转换的效率、磁路的设计以及磁芯的选型等方面。
  我们知道变压器的匝数之间比值决定了输出电压之间的比例关系，根据电压的转换关系，可以得到变压器的变比公式：Np/Ns=Vp/Vs；公式中Np代表主线圈匝数，Ns代表副线圈匝数，Vp代表主线圈电压，Vs代表副线圈的输出电压。
  变压器的输出电流可以通过主、副线圈匝数比例和输入电流来计算，根据电流守恒定律，主线圈和副线圈的电流比等于匝数比，也就是Is/Ip=Np/Ns，公式中Is为副线圈输出电流，Ip为主线圈输入电流。
  变压器效率指的是输出功率和输入功率之间的比值，在反激变压器中，输入功率等于输出功率加上损耗功率，损耗功率主要包括变压器的铜损和铁损，铜损主要是主副线圈的电阻，铁损主要来自磁芯的磁滞和涡流损耗。
  变压器的磁芯材料选型主要考虑到工作频率、输出功率和磁导率因素，以确定磁芯在工作条件下能提供足够的磁路饱和和低损耗。
以下为一款上篇文章反激式变压器结构：

0lkpbqpymze6402244135.png

我们可以从依据以下步骤确定变压器的技术参数：
1.确定电源输入电压范围；输出电压电流，变压器的效率；
2.确定工作频率和最大占空比；
3.利用伏秒平衡原则计算出变压器的匝比；
4.计算初级线圈峰值电流
5.计算初级电感量
6.利用AP法选择变压器铁芯
7.计算初级匝数和气隙
8.计算次级匝数
9.根据结果重新核算占空比最大值和最小值
10.重新核算初级峰值电流，计算电流有效值
11.计算次级峰值电流和有效电流
  由于计算公式篇幅过长，这里就不罗列出来，如果有兴趣的朋友，可以留言找我拿具体计算过程；这里罗列出变压器最后决定的参数：
磁芯采用EE19
骨架采用p4+S5
最小初级电感        49μH               
额定初级电感量        965μH               
磁芯截面积        23.00 mm2       
计算初级电感量：
Lp = (Vindcmin * Dm) / ( Ipk * fosc )
=100*0.5/0.297*60000=0.0028H=2.8mH;  
计算初级圈数Np=1000*根号下(Lp/Al)=158T;
匝比n= Vo / Vindcmin=0.18
初级绕组线径计算:
a:先算初级电流均值Iprms=Ipk/1.414=0.27A
b:导线截面积S=Iprms/Jd=0.27/5.3=0.05               
初级绕组第1部分初级绕组的取整（整数）圈数        88                       
初级绕组线径尺寸        30 AWG                        0.0507 mm2                       
次级1绕组圈数        6                       
次级1绕组线径尺寸        27               
次级2绕组圈数        5                       
次级2绕组线径尺寸        27       
如下图：

y4n50kjd1qx6402244235.png

  制作变压器除了需要以上这些参数，也是需要一定的手法，我们目前变压器绕线主要有三种比较常见的手法：
  第一种就是直接绕制法，就是将线圈一层接着一层来回绕制，这种方法绕出来的变压器效果很差，会导致线圈间的电压差很大，还有可能接近绝缘击穿电压。        
  第二种叫做累进式绕线法，这种绕线方法就是先绕制第一层的一部分，再在第一层上绕回去，形成第二层的一部分，这样交替绕制第一层和第二层线圈。我们知道线圈的最大电压就是累进的圈数的倍数。我们采用分区骨架把原来的线圈匝数分成相等的几部分，在每一个部分中，线圈之间的最大电压差就只有输入电压的几分之一；这类绕线方式做出来的变压器效果最好。
  第三种叫做Z形绕法，是在第一层绕好后，把导线拉回到第一层刚开始绕线的那一侧，并在第一层上绕线。它的效果介于直接绕制和累进式绕线法之间。