反激式开关电源变压器设计反激式变压器是反激式开关电源的核心,它决定了反激式变换器一系列的重要参数,如占空比D,最大峰值电流,设计反激式变压器,就是要让反激式开关电源工作在一个合理的工作点上。这样可以让其发热量尽量小,对器件的磨损也尽量小。同样的芯片,同样的磁芯,若是变压器设计不合理,则整个开关电源性能会有很大的下降,如损耗会加大,最大输出功率会下降。设计变压器,就是要先选定一个工作点,在这个点就是最低的交流输入电压,对应于最大的输出功率。第一步,选定原边感应电压VOR。这个值是有自己来设定的,这个值就决定了电源的占空比。可能朋友们不理解什么是原边感应电压。我们分析一个工作原理图。当开关管开通的时候,原边相当于一个电感,电感两端加上电压,其电流值不会突变,而线性上升:I升VsTo
L。这三项分别是原边输入电压,开关开通时间和原边电感量。在开关管关断的时候,原边电感放电,电感电流会下降,此时有下降了的电流:I降VORTOFFL。这三项分别是原边感应电压(即放电电压)、开关管管段时间和电感量。经过一个周期后,原边电感电流会回到原来的值,不可能会变,所以有:VsTONLVORTOFFL。即上升了的等于下降了的。上式中用D来代替TON,用(1D)来代替TOFF。移项可得:DVORVORVs。这就是最大占空比了。比如说我设计的这个变压器,我选定电感电压VOR20V,则Vs为24V,D2020240455。第二步,确定原边电流波形的参数原边电流波形有三个参数,平均电流,有效值电流,峰值电流,首先要知道原边电流的波形,原边电流的波形如下。这是一个梯形波横向表示时间,总想表示电流大小,这个波形有三个值,一个是平均值I平均,二是有效值I,三是峰值Ip。首先要确定平均值I平均:I平均PoηVs。因为输出功率除以效率就是输入功率,然后输入功率再除以输入电压就是输入电流,这个就是I平均,这里Po我们取16W,η取07,Vs取24V,则I平均0952A。下一步我们求电流峰值。为了求电流峰值我们还要设定一个参数,这个参数就是KRP。所谓KRP,就是指最大脉动电流ΔIm和峰值电流Ip的比值,Krp的取值范围在0和1之间。这个值很重要。已知了Krp(自己设定),现在要解方程了。已知这个波形一个
f周期的面积SI平均1。而SIpKrpDIp1KrpD所以解这个方程组可以得到峰值电流IpI平均105KrpD。设定Krp06而峰值电流可以计算为Ip0952105KrpD2989A。
下面求电流的有效值I,电流有效值和平均值是不一样的r