开关电源高频变压器的设计要点
设计过程：
1﹑当工作在电流连续方式(CCM)时
由：VinDCmin*Dmax=Vf*(1-Dmax),
则有：Vf= VinDCmin*Dmax/(1-Dmax)=106 *0.45/（1-0.45）=86.7V
Vds=VinDCmax+Vf+150,
=370+86.7+150
= 606.7V
匝数比: n=Np/Ns=Vf/Vs=Vf/(VO+VD)=86.7/(3.3+0.6)=22.23
可取n=22, or n=23
1)、计算初级电流峰值Ip2:
1/2*（Ip1+Ip2）*Dmax*VinDCmin=Pout/η
取Ip2=3*Ip1
得： Ip1= Pout/（2*η* Dmax*VinDCmin）
=19.8/（2*0.75*0.45*106）
=0.277A
所以峰值电流Ip2:
Ip2=3* Ip1=3*0.277=0.831A
Ipave=Ip2-Ip1=3* Ip1-Ip1=2*Ip1=2*0.277=0.554A
2)、初级电感量Lp:
Lp= Dmax*VinDCmin/（Fs*Ipave）=0.45*106/（65*103*0.554）=1325uH
取Lp=1300uH
3)、选磁芯：由Aw*Ae法求出所要铁芯:
Ap=Aw*Ae=[1.45*Po*104/(η*Fs*Bw*Kj*Ko*Kc)]*1.14
= [1.45*19.8*104/(0.75*65*103*0.22*395*0.2*1)]*1.14
=7.2749999999999995px4
选择EI25，Ap=7.9125px4,Ae=10.25px2,Aw=19.2975px2.
Ap=Aw*Ae=Pt*106/(2*Fs*Bw*J*Ko*Kc)
= 46.2*106 / 2*65*103*2200*3*0.2*1
=6.7250000000000005px4
电流密度J=2~4A/mm2，窗口填充系数Km=0.2~0.4,Bw单位为G，对铁氧体Kc=1.0
选择EI28，Ap=15.012500000000001px4,Ae=21.5px2,Aw=17.4575px2.
4)、求初级匝数Np:
Np=Lp*Ip2*104/Bw*Ae=1300*10-6 *0.831*104/0.22*0.86
= 57 T
取46 T
5)、求次级匝数Np:
输出为：Vo=+3.3V：Ns=Np/N=46/23=2T
取 2T
6)、求辅助匝数Np:
反馈：Vc=12.5+1=13.5V： Vc/Nc=Vs/Ns
Nc=Vc*Ns/Vs=13.5*2/(3.3+0.6)=6.9T
取7 T
Lg1=0.4*3.14*Np2*Ae*10-8/Lp=0.4*3.14*46*46*0.86*10-8/1300*10-6
=0.0176 cm
7)、返推占空比D:
Vs/VinDCmin=(Ns/Np)*Ton/Toff=(Ns/Np)*Dmax/(1-Dmax)
Dmax=(Vs*Np)/(Vs*Np+VinDCmin*Ns)
=[(3.3+0.6)*46]/ [(3.3+0.6)*46+106*2]
=179.4/(179.4+212)
=0.458
Dmin=(Vs*Np)/(Vs*Np+VinDCmax*Ns)
=[(3.3+0.6)*46]/ [(3.3+0.6)*46+370*2]
=179.4/(179.4+740)
=0.195
2﹑当工作在电流断续方式(DCM)时, Ip1=0
1)、计算初级电流峰值Ip2:
1/2*（Ip1+Ip2）*Dmax*VinDCmin=Pout/η
1/2*Ip2*Dmax*VinDCmin=Pout/η
Ip2=2* Pout/ η*Dmax*VinDCmin
Ip2=2*19.8/0.75*0.45*106=1.107A
Ipave = Ip2=1.107A
2)、初级电感量Lp:
Lp= Dmax*VinDCmin/（fs*Ipave）=0.45*106/（65*103*1.107）
=662.9uH
取Lp=660 uH
3)、选磁芯：由Aw*Ae法求出所要铁芯:
Ap=Aw*Ae=[1.6*Po*10E4(η*Fs*Bw*Kj*Ko*Kc)]1.14
= [1.6*19.8*104/(0.75*65*103*0.22*395*0.2*1)]1.14
=0.3258 cm4
选择EI28，Ap=15.012500000000001px4,Ae=21.5px2,Aw=0.6983 cm2.
3)、求初级匝数Np:
Np=Lp*Ip2*104/Bw*Ae=660*10-6 *1.107*104/0.22*0.86
=38.6 T
取39 T
4)、求次级匝数Np:
输出为：Vo=+3.3V：Ns=Np/N=39/23=1.7 T
取 2 T
5)、求辅助匝数Np:
反馈：Vc=+13.5v：Vc/Nc=Vs/Ns
Nc=Vc*Ns/Vs=13.5*2/3.9=6.9 T
取7 T
Lg1=0.4*3.14*Np2*Ae*10-8/Lp=0.4*3.14*39*39*10-8/660*10-6
=0.029 cm
6)、返推算占空比D:
Vs/VinDCmin=(Ns/Np)*Ton/Toff=(Ns/Np)*Dmax/(1-Dmax)
Dmax=(Vs*Np)/(Vs*Np+VinDCmin*Ns)
=[(3.3+0.6)*39]/ [(3.3+0.6)*39+106*2]
=152.1/(152.1+212)
=0.42
Dmin=(Vs*Np)/(Vs*Np+VinDCmax*Ns)
=[(3.3+0.6)*41]/ [(3.3+0.6)*41+370*2]
=152.1/(152.1+740)
= 0.17
高频变压器，有的人一听到这这代名词，头都大了，什么是高频变压器?高频变压器有什么用途、功效？产生这类似的疑问也不难怪，毕竟在我们的日常生活中，它是非常“神秘”的，一般只有专门的技术人员才会接触到它。高频变压器，其实就是开关电源里边儿的一个零件，之所以称之为变压器，是因为它在开关电源里的作用就是变换交流电压。那接下来，我就将向大家展示它的设计方法。
高频变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器，主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器，也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低，可分为几个档次：10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz～500kHz、500kHz～1MHz、1MHz以上。
第一步，确定原边匝数。当然首先自己要选一款磁芯啦.设原边输入最低电压是VS，导通时间用TON表示，还要自己设定一个磁芯振幅，一般我是取0.2到0.25T,因为正激变压器是不需直流分量的,所以相比反激而言这个值可以取大些,原边匝数NP=VS*TON/AE*B,其中AE是磁芯截面积.
第二步,画出原边电流波形,算出原边电流波形的效值,从而确定线径.如下图所示,因为电流波形是从副边感应过来的,其波形就是电感电流波形开关管导通的那一部分.这个电流的波形的峰值就是电感电流峰值除以匝数比,这个会算吧,于是这个电流波形的有效值=(IP*V/VS)* 根号下的〈(KRP的平方/3-KRP+1)*D>然后根据这个电流值去选线,电流密度同上.
第三步,确定副边电流的波形,求出副边电流波形的有效值来.副边电流的波形就是开关管开通时候电感电流的那一部分,这个波形和原边电流的波形相似，因为原边电流的波形就是由这个感应过去的，其有效值= IP*根号下的〈(KRP的平方/3-KRP+1)*D〉。依此去选线.
第四步,确定自馈电绕组,一般其和原边同名端相反,利用磁复位放出电压感应出电压来
以上便是我为大家归纳整理出来的高平变压器的设计步骤了，总共也只有四个步骤，而且也没有看起来就会令人头疼的公式。这个设计方法，我认为还是挺紧密的，下一个步骤紧接着上一个步骤，环环相扣，且清晰明了。当然，如果您还有更好地建议，希望能“指点迷津”。但同样希望，我所提供的方法也能对大家起到一些实质性的作用。
电源变压器与一般的器件一样,应急工作时可以将其多个变压器在一定条件下进行串并联使用,如市售的电源变压器是完全可以满足要求。变压器功率满足要求时,而没有合适的电压,可以将两个或多个变压器串联使用;在电压满足的条件下,而变压器功率不够时,又可以将两个或多个变压器并联使用,以满足电路供电要求。电源变压器是由电感线圈构成的,所以完全遵循电感器的运算规则,即可把电源变压器初级串联,也可在输出的次级串联……现将四种情况分别介绍如下。
1．电源变压器的初级串联。
在变压器计算式中有一个常数N称为匝数比,它是初级匝数与次级匝数之比,初次级电压比关系为N,而初次级电流比关系为1／N。例如：两个初级为220V,次级为18V的变压器,N为13,如果将两个变压器的初级串联,则在单个次级上输出电压将降到9V以下。而这种情况是在单个变压器的次级电压高于成倍用电器电源使用情况下,可以将两个或多个变压器初级串联使用。而如再将两个次级串联就没有多大使用价值了。在此情况下,只要保证单个变压器的功率要求,则次级输出电压不一定相同,它的输出电压计算为：V单＝(V1次＋V2次＋……Vn次)／Vn。
2．电源变压器的次级串联。
电源变压器的次级串联是在单个功率满足情况下,而次级输出电压不满足时将两个或多个变压器的组合。如两个变压器的初级输入为220V,次级输出为18V时,如要给负载供33V电压,则可以将两个变压器的次级串联起来应用。电源变压器的次级串联也是很容易的,不同的次级输出只要保证单个变压器功率的条件下也是可以将其次级串联应用的。在理想状况下多个变压器的初级输入电压相同时,总输出计算式为：V总＝V初单／(V1次＋V2次＋……Vn次)。
3．变压器的初级并联。
这种情况是我们生活中常见的实例,多个不同供电的老式彩电中的遥控变压器和主变压器(电源开关变压器)均属于变压器初级的并联。
4．变压器的次级并联。
电源变压器的次级并联是在单个变压器次级输出电压相同而单个功率不能满足的情况下的应用。其应用是将多个变压器的次级电流叠加,以满足负载的功率需要。电源变压器的次级并联,可使输出功率为多个变压器功率之和。
电源变压器的串并联应用是不分线性电源电路和电路的。在以前的线性电源电路中,次级串联的应用实例更多些,比如电视机中的行逆程变压器,就是运用了变压器次级的串联。现在的大功率开关电源中,次级并联的应用要多些,如上百瓦的开关电源中常将变压器的次级并联,以增大功率。电源变压器的串并联应用时要注意以下几点：
(1)电源变压器在串并联时要注意变压器的同名端,串联应用时要顺串而不能反串,并联使用时要同名端与同名端相并,否则就会烧毁变压器。
(2)以上计算只是理想算法,而实际上在它们串并联后的单个变压器损耗是非常大的。每个电源变压器的次级输出电压会比上式计算结果低的。
(3)不同次级输出,如要并联使用,最好在稳压后进行,且并联电压是取变压器输出中最低的电压值。次级串联应用时,可以是次级直接串联,也可以在稳压后再串联。
(4)电源电路中的共地是必须的。只有在一个参考点的条件下才能进行电位比较和电压计算。
希望能帮到你~
高频变压器是开关电源的非常重要的器件。和你要设计的电源形式有很大关系。正激式，反激式，全桥电路高频变压器设计大不相同。
答：(1)电源变压器在串并联时要注意变压器的同名端,串联应用时要顺串而不能反串,并联使用时要同名端与同名端相并,否则就会烧毁变压器。(2)以上计算只是理想算法,而实际上在它们串并联后的单个变压器损耗是非常大的。每个电源变压器的次级输出电压会比上式计算结果低的。(3)不同次级输出,如要并联使用,最好在...
答：第一步，确定原边匝数。当然首先自己要选一款磁芯啦.设原边输入最低电压是VS，导通时间用TON表示，还要自己设定一个磁芯振幅，一般我是取0.2到0.25T,因为正激变压器是不需直流分量的,所以相比反激而言这个值可以取大些,原边匝数NP=VS*TON/AE*B,其中AE是磁芯截面积.第二步,画出原边电流波形,算...
答：开关电源变压器的设计要点和技术挑战 开关电源变压器的设计考虑了各种因素，如输出电压、输出功率、工作频率、负载调节、噪声等，以确保其性能和可靠性。在设计过程中，还需要充分考虑材料成本及制造工艺等技术挑战。例如，在提高效率时，常常需要使用高效的材料和先进的隔离技术，来保证电源输出的稳定性和可靠...
答：0Hz下,输出相同功率时需要较大的截面积而导致变压器体积庞大,不利于电源的小型化设计,而且电源转换效率也低于开关电源。 电脑使用的开关电源一般采用半桥式功率转换电路,工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz的高频脉冲波,然后通过高频变压器进行降压,输出低电压的交流电。在这个电路中,开关管的最大电流对电源输出功...
答：在高频变压器设计时，变压器的漏感和分布电容必须减至最小，因为开关电源中高频变压器传输的是高频脉冲方波信号。在传输的瞬变过程中，漏感和分布电容会引起浪涌电流和尖峰电压，以及顶部振荡，造成损耗增加。通常变压器的漏感，控制为初级电感量的1%～3%。初级线圈的漏感---变压器的漏感是由于初级线圈和次级线...
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答：二、设计原理在高频变压器设计时，变压器的漏感和分布电容必须减至最小，因为开关电源中高频变压器传输的是高频脉冲方波信号。在传输的瞬变过程中，漏感和分布电容会引起浪涌电流和尖峰电压，以及顶部振荡，造成损耗增加。通常变压器的漏感，控制为初级电感量的1%～3%。初级线圈的漏感---变压器的漏感是由于初级...
答：其中成为一大难点的高频电源变压器,更需要在这方面下功夫。所以在高频电源变压器的“设计要点”一文中,只谈性能,不谈成本,不能不说是一大缺憾,如果能认真考虑一下高频电源变压器的设计原则,追求更好的性能价格比,传送不到10VA的单片开关电源高频变压器,应当设计出更轻、薄、短、小的方案来。不谈成本,市场的价值...
答：1,VDC min =VAC min * 1.2 VDC max =VAC max * 1.4 2,输出功率Po=P1+P2+Pn...上式中P1=(Vo1+Vf)*I1 、P2 =(Vo2+Vf)*I2 上式中Vo为输出电压,Vf为整流管压降 3,输入功率Pin=(Po/η)*1.2(此处1.2为输入整流损耗)4,输入平均电流:Iav = Pin/VDC min 5,初级峰值电流:Ip...
