反激式变压器计算

开关电源分析

最近很多电子爱好者留言想要反激变压器的具体计算过程，所以我按照之前的步骤将实例带入到每个步骤中进行详细的计算，希望对留言的朋友有所帮助。
   例子我们还是用之前的反激式电源；具体步骤如下：
1.确定电源输入电压范围；输出电压电流，变压器的效率；
  输入电压范围为85~264V；
  主输出为12V/1A，
  次输出为5V/0.1A，
  变压器效率为78%
2.确定工作频率和最大占空比；
  工作频率f=200KHz，
  我们假设最大占空比Dmax=0.5，
  那么T=1/f=5us；
  Ton=0.5*5=2.5us；
  Toff=5-2.5=2.5us。
3.利用伏秒平衡原则计算出变压器的匝比；
  整流后最低输入电压Vin（min）
  Vin（min）=85*1.414-20=100Vdc
  根据伏秒平衡有:
  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.计算初级线圈峰值电流
  假设输出12V的输出过流点为120%，
  整流二极管的正向压降为1V；
  那么12V输出功率:
  Po1=13*1*1.2=15.6W
  5V输出功率Po2=6*0.1=0.6W
  变压器次级输出总功率为:
  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.计算初级电感量
  Lp=Vin（min）*Ton（max）/[ip1-ip2]
   =100*5/[0.297-0.119]=2809uH
还可以用另一种公式：
  Lp=（Vin（min）*Dmax）/（Ipk*fosc）
   =100*0.5/0.297*60000=2.8mH
6.利用AP法选择变压器铁芯
  这个在之前有专门一章详细讲解，这里就不说了
7.计算初级匝数和气隙
  我们上章讲过，变压器选择EE19，所以Ae=23，Bm=0.25；
  Np=Lp*（ip1-ip2）/（Ae*Bm）
  =2809*（0.297-0.119）/（23*0.25）=86.95
为了保险起见，我们取Np=88
  根据Lp=Uo*Ur*Np*Np*Ae/lg，我们得到气隙长度
lg=Uo*Ur*Ae*Np*Np/Lp
  =12*3.14*10^-7*23*88*88/2809*10^-3
=0.239，
我们取lg=0.24
8.计算次级匝数
  Ns（12V）=Np/n=88/7.69=11.44，我们取Ns（12V）=12
  Ns(5V）=（5+1）*Ns(12V)/（12+1）=5.53，我们取Ns(5V)=6
  所以初级实际匝比n=88/12=7.33
9.根据结果重新核算占空比最大值和最小值
  当输入电压最小时;
由Vin(min)**Dmax=(Vo+Vf)*(1-Dmax）*n
  我们可以得到:
Dmax=（Vo+Vf）*n/[(Vout+Vf）*n+Vin（min）]
    =13*7.33/[13*7.33+100]=0.487
  当输入电压最大时，Vin（max）=264*1.414=373.3
  Dmin=13*7.33/[13*7.33+373.3]=0.2
10.重新核算初级峰值电流，计算电流有效值
  在输入电压最低和占空比最大时，我们假设ip2=ip1*k；电源的实际输出功率Po=13*1+6*0.1=13.6W
  根据公式:
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