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)。