110W反激變壓器設(shè)計(jì)例子

假定為在第二部份中的110W反激直插電源適配器變換器設(shè)計(jì)變壓器。

步驟1，選擇磁心尺寸

需要的輸出功率是110w，假定副效率為典型的8%（僅考慮輸出二極管和變壓器損耗），則變壓器傳遞的功率為130W。

沒有簡(jiǎn)單的基本公式計(jì)算變壓器尺寸和功率額定值，選擇時(shí)要考慮大量的因數(shù)，其中最重要的是磁心材料的性質(zhì)，變壓器的形狀（即表面積對(duì)體積的比率），表面的輻射特性允許的溫升、以及變壓器工作環(huán)境。

許多制造商提供了特性圖，為特殊磁心設(shè)計(jì)給出尺寸選擇的推薦，這些選擇推薦通常是針對(duì)對(duì)流冷卻且基于典型的工作頻率及設(shè)定溫升，一定要選擇為變壓器設(shè)計(jì)的鐵氧體，它們具有高飽和度、低剩余磁通密度、工作頻率下的低損耗以及高居里溫度的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于反激變換器來說，高導(dǎo)磁率不是重要因數(shù)，因?yàn)殍F氧體材料總是要有氣隙。

圖是西門子N27硅鐵氧體材料在20kHz工作頻率，30K溫升時(shí)的推薦圖表可是大部分的真實(shí)環(huán)境沒有大氣，或者因?yàn)榭臻g受限而使用強(qiáng)迫風(fēng)冷時(shí)，實(shí)際溫升較大因此針對(duì)這些影響要作出修正，制造商通常給出的圖表是關(guān)于他們自己所選的磁心及材料的，在大多數(shù)情況下，使用在第三部分45節(jié)提到的“面積一矢量積”計(jì)算方法。

該例中，使用圖2。2。2中的圖表得到了磁心尺寸初始選擇。反激變換器的容許功率為130W，在圖中對(duì)應(yīng)為“E42／20”（圖中對(duì)應(yīng)的是20kHz工作頻率；30kHz時(shí)，磁心的額定功率會(huì)高些）。

圖中顯示了N27鐵氧體（一種典型的變壓器材料）的靜態(tài)磁化曲線。

直插電源適配器常用設(shè)計(jì)方法

在以下設(shè)計(jì)中，分別考慮施加于原邊的交流和直流電壓。使用這種方法，很明顯，所加的交流電壓、頻率、磁心尺寸和磁心材料的最大磁通密度控制了最小的原邊匝數(shù)，而不管磁心導(dǎo)磁率、氣隙大小、DC電流或所需的電感。

應(yīng)該注意，開始階段原邊電感不是被考慮的變壓器設(shè)計(jì)參數(shù)。理由是電感控制的是電源適配器的工作模式，這不是變壓器設(shè)計(jì)的主要需求，因此電感將在設(shè)計(jì)的后期考慮。進(jìn)一步尺寸按最小變壓器當(dāng)鐵氧體材料用于60kHz頻率以下時(shí)，下面的設(shè)計(jì)方法對(duì)于所能量傳遞方式。如果損耗給出了最大的電感。因此，由于大電感變壓器通常工作最小直流極化的需求下只要簡(jiǎn)單地增加磁心氣隙就可得濾量傳遞方需到，因此可減小電感，這并不影原來的器設(shè)計(jì)。

當(dāng)鐵氧體材料用于30kHz頻率以下時(shí)，發(fā)現(xiàn)最小的銅損耗超過磁心損耗。因此如果使用最大的磁通密度，會(huì)得到最大（不是最優(yōu)）的效率。增加B可有最小的匝數(shù)和鈉A，在這種條件下，該設(shè)計(jì)稱為“飽和限制”。在頻率較高或使用效率較低的磁心材料時(shí)，磁心損耗將成為主要因數(shù)，這種情況磁通密度值較低，匝數(shù)增加，該設(shè)計(jì)稱為“磁心損耗限制”。第一種情況限制了設(shè)計(jì)效率，由于優(yōu)化效率需要磁心損耗和銅損耗幾乎相等，故不能實(shí)現(xiàn)。