单端反激开关电源变压器设计

单端反激开关电源的变压器实质上是一个耦合电感，它要承担着储能、变压、传递能量等工作。下面对工作于连续模式和断续模式的单端反激变换器的变压器 设计进行了总结。

1、 已知的参数

这些参数由设计人员根据用户的需求和电路的特点确定，包括：输入电压Vin、输出电压Vout、每路输出的功率Pout、效率η、开关频率fs(或 周期T)、线路主开关管的耐压Vmos。

2、 计算 

在反激变换器中，副边反射电压即反激电压Vf与输入电压之和不能高过主开关管的耐压，同时还要留有一定的裕量(此处假设为150V)。反激电压由下 式确定：

反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。所以确定了反激电压之后，就可以确定原、副边的匝比了。 

另外，反激电源的{zd0}占空比出现在{zd1}输入电压、{zd0}输出功率的状态，根据在稳态下，变压器的磁平衡，可以有下式： 

 设在{zd0}占空比时，当开关管开通时，原边电流为Ip1，当开关管关断时，原边电流上升到Ip2。若Ip1为 0，则说明变换器工作于断续模式，否则工作于连续模式。由能量守恒，我们有下式： 

一般连续模式设计，我们令 

这样就可以求出变换器的原边电流，由此可以得到原边电感量：

对于连续模式，；对于断续模式，。 

可由法求出所要铁芯：    

在上式中， Aw为磁芯窗口面积，单位为cm2

Ae为磁芯截面积，单位为cm2

Lp为原边电感量，单位为H

Ip2为原边峰值电流，单位为A

Bw为磁芯工作磁感应强度，单位为T

K0为窗口有效使用系数，根据安规的要求和输出路数决定，一般为0.2~0.4

Kj为电流密度系数，一般取395A/cm2

根据求得的AwAe值选择合适的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减小漏感。

有了磁芯就可以求出原边的匝数。根据下式： 

再根据原、副边的匝比关系可以求出副边的匝数。有时求的匝数不是整数，这时应该调整某些参数，使原、副边的匝数合适。

为了避免磁芯饱和，我们应该在磁回路中加入一个适当的气隙，计算如下： 

在上式中， lg为气隙长度，单位为cm

Np为原边匝数，

Ae为磁芯的截面积，单位为cm2

Lp为原边电感量，单位为H

至此，单端反激开关电源变压器的主要参数设计完成。我们应该在设计完成后核算窗口面积是否够大、变压器的损耗和温升是否可以接受。同时，在变压器的 制作中还有一些工艺问题需要注意。（电源网{dj2}创作，转载请注明出处）