反激電源變壓器計算公式,計算過程詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2025-03-10
輸出功率（P_out）：
Pout=Vout×IoutPout=Vout×Iout
其中，VoutVout是輸出電壓，IoutIout是輸出電流。
占空比（D）：
D=VinVin+VoutD=Vin+VoutVin
其中，VinVin是輸入電壓。
變壓器原邊繞組匝數（N_p）：
Np=Vin×DVr×(1-D)Np=Vr×(1-D)Vin×D
其中，VrVr是反射電壓，等于Vout×NsNpVout×NpNs，NsNs是副邊繞組匝數。
變壓器副邊繞組匝數（N_s）：
Ns=Np×VoutVin×DNs=Vin×DNp×Vout
輸出電流額定值（I_o）：
Io=PoutVoutIo=VoutPout
輸入電流額定值（I_i）：
Ii=Poutη×VinIi=η×VinPout
其中，ηη是效率。
開關頻率（f_s）：
fs=1Tfs=T1
其中，TT是開關周期。
磁芯體積（V_c）：
Vc=EcBmax×HcVc=Bmax×HcEc
其中，EcEc是磁芯能量，BmaxBmax是最大磁通密度，HcHc是磁芯的矯頑力。
1.確定電源輸入電壓范圍；輸出電壓電流，變壓器的效率；
輸入電壓范圍為85~264V；
主輸出為12V/1A，
次輸出為5V/0.1A，
變壓器效率為78%
2.確定工作頻率和最大占空比；
工作頻率f=200KHz，
假設最大占空比Dmax=0.5，
那么T=1/f=5us；
Ton=0.5*5=2.5us；
Toff=5-2.5=2.5us。
3.利用伏秒平衡原則計算出變壓器的匝比；
整流后最低輸入電壓Vin（min）
Vin（min）=85*1.414-20=100Vdc
根據伏秒平衡有:
Vin（min）*Dmax=（Vout+Vf）*(1-Dmax)*NP/Ns
得到:
Np/Ns=[Vin(min)*Dmax]/[（Vout+Vf）*(1-Dmax）]
=[100*0.5]/[（12+1）*0.5]=7.69
4.計算初級線圈峰值電流
假設輸出12V的輸出過流點為120%，
整流二極管的正向壓降為1V；
那么12V輸出功率:
Po1=13*1*1.2=15.6W
5V輸出功率Po2=6*0.1=0.6W
變壓器次級輸出總功率為:
15.6+0.6=16.2W。
Ip1=2*Po/[n（1+k）*Vin（min）*Dmax]
=2*16.2/[0.78*(1+0.4)*200*0.5]=0.297A
Ip2=0.4*0.297=0.119A
5.計算初級電感量
Lp=Vin（min）*Ton（max）/[ip1-ip2]
=100*5/[0.297-0.119]=2809uH
還可以用另一種公式：
Lp=（Vin（min）*Dmax）/（Ipk*fosc）
=100*0.5/0.297*60000=2.8mH
6.利用AP法選擇變壓器鐵芯
7.計算初級匝數和氣隙
變壓器選擇EE19，所以Ae=23，Bm=0.25；
Np=Lp*（ip1-ip2）/（Ae*Bm）
=2809*（0.297-0.119）/（23*0.25）=86.95
為了保險起見，取Np=88
根據Lp=Uo*Ur*Np*Np*Ae/lg，得到氣隙長度
lg=Uo*Ur*Ae*Np*Np/Lp
=12*3.14*10^-7*23*88*88/2809*10^-3
=0.239，
取lg=0.24
8.計算次級匝數
Ns（12V）=Np/n=88/7.69=11.44，取Ns（12V）=12
Ns(5V）=（5+1）*Ns(12V)/（12+1）=5.53，取Ns(5V)=6
所以初級實際匝比n=88/12=7.33
9.根據結果重新核算占空比最大值和最小值
當輸入電壓最小時;
由Vin(min)**Dmax=(Vo+Vf)*(1-Dmax）*n
可以得到:
Dmax=（Vo+Vf）*n/[(Vout+Vf）*n+Vin（min）]
=13*7.33/[13*7.33+100]=0.487
當輸入電壓最大時，Vin（max）=264*1.414=373.3
Dmin=13*7.33/[13*7.33+373.3]=0.2
10.重新核算初級峰值電流，計算電流有效值
在輸入電壓最低和占空比最大時，假設ip2=ip1*k；電源的實際輸出功率Po=13*1+6*0.1=13.6W
根據公式:
ip1=1/2*[2*Po*T/[（n*Vin(min）*Ton(max)]+Vin（min）)*Ton（max）/Lp);
=0.5*[2*13.6*10/(0.78*100*4.87)+(100*4.87/2809)]=0.445A
K=1-100*4.87/（0.445*2809）=0.61
Ip2=k*ip1=0.61*0.445=0.271A
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