反激式开关电源变压器设计的详细步骤

85W反激变压器设计的详细步骤
1. 确定电源规格.
1).输入电压范围Vin=90—265Vac;
2).输出电压/负载电流:Vout1=42V/2A,Pout=84W
3).转换的效率ŋ=0.80Pin=84/0.8=105W
2. 工作频率，匝比, 最低输入电压和最大占空比确定.

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Ｖmos*0.8>Vinmax+n(Vo+Vf)

600*0.8>373+n(42+1)

得n<2.5

Vd*0.8>Vinmax/n+Vo

400*0.8>373/n+42

得n>1.34

所以n取1.6

最低输入电压

Vinmin=√[(Vacmin√2)* (Vacmin√2)-2Pin(T/2-tc)/Cin

=(90√2*90√2-2*105*(20/2-3)/0.00015=80V

取:工作频率fosc=60KHz,

最大占空比Dmax=n(Vo+Vf)/[n(Vo+Vf)+Vinmin]= 1.6(42+1)/[1.6(42+1)+80]=0.45
Ton(max)=1/f*Dmax=0.45/60000=7.5us

3. 变压器初级峰值电流的计算.
Iin-avg=1/3Pin/Vinmin=1/3*105/80=0.4A

ΔIp1=2Iin-avg/D=2*0.4/0.45=1.78A

Ipk1=Pout/ŋ/Vinmin*D+ΔIp1=84/0.8/80/0.45=2.79A

4. 变压器初级电感量的计算.
由式子Vdc=Lp*dip/dt,得:
Lp= Vinmin*Ton(max)/ΔIp1
=80*0.0000075/1.78
=337uH 取Lp=337 uH
5.变压器铁芯的选择.
根据式子Aw*Ae=Pt*1000000/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*ŋ],其中:
Pt(标称输出功率)= Pout=84W
Ko(窗口的铜填充系数)=0.4
Kc(磁芯填充系数)=1(对于铁氧体),
变压器磁通密度Bm=1500 Gs
j(电流密度): j=4A/mm2;
Aw*Ae=84*1000000/[2*0.4*1*60*103*1500Gs*4*0.80]
=0.7cm4
考虑到绕线空间,选择窗口面积大的磁芯,查表:
ER40/45铁氧体磁芯的有效截面积Ae=1.51cm2

ER40/45的功率容量乘积为
Ap = 3.7cm4 >0.7cm4
故选择ER40/45铁氧体磁芯.
6.变压器初级匝数
1).由Np=Vinmin*Ton/[Ae*Bm],得:
Np=80*7.5*10n-6/[1.52*10n-4*0.15] =26.31取 Np =27T

7. 变压器次级匝数的计算.
Ns1(42v)=Np/n=27/1.6=16.875取Ns1 = 17T
Ns2(15v)=(15+1)* Ns1/(42+1)=6.3T 取Ns2 = 7T

抢个沙发，再慢慢细读

2.5>N>1.34 取1.6可以，取其它值可以吧！比如2

取2也行 取整 好算些。。。

高手呀

VD代表什么呢？ VD=maximum recurrent peak reverse voltage(输出肖特基） 为什么VD取400？ 大家一起来讨论一下，看看上面的计算过程有什么问题？这个参数是否可行？ 像昂宝类型的芯片，这算法是可以的。若是DCM的芯片就不行。没有万能的方法的。！ DCM的你们一般用什么方法呢？

看具体IC，像3706就固定了Tons 和Toffs的比例的。一些IC是不能设计在连续的

万能的方法,就是书上最原始的方法 大家请看我样机的MOS驱动波形，请看看有什么问题，是什么原因造成？ 查看反馈环 驱动的占空比都不一样，你的环路控制肯定有问题！ 是环路控制的问题

一大一小的波,,FB脚的电容多大.

楼主你怎么解决MOS管驱动波形不均匀的问题的呀 应该是反馈环路出了问题，在反馈环路里面出现了右半平面零点 低输入电压时，轻载到重载时，会从DCM进入CCM工作模式，在CCM工作模式，很容易出现右半平面零点，连续电流模式反激拓扑结构将在其转移函数中包含一个右半平面 (RHP) 零点,负载电流的任何增加都将要求增加初级峰值电感器电流。必须提高占空比以实现这一目标。在反激式转换器中，电感器电流只在FET关断而二极管处于导通状态时流至输出端。提高占空比将增加FET的导通时间，但却减少了二极管的导通时间。这样做的结果是平均二极管电流（即负责给负载供电的电流）实际上减小了。

随着电感器电流的增大，二极管电流最终将达到其正确的数值。

在可以增大平均二极管电流之前必须使其实际上有所减小的状态被称为右半平面零点。该零点会产生一个相位滞后。

请问楼主怎么解决驱动波形不均匀的问题的呀？？我也遇到了和你类似的问题，

波形不稳定，大小波

反激电源最主要就得就是确定个Vor就行了

楼上的兄弟能不能说得详细一点，怎么样确定Vor？谢谢！

Vor发射电压

Vor=【vout+v(次级二极管导通压降)】*n

那你能帮忙算一个RM08的变压器吗

输入全电压

输出DC15-24V 最大功率24W 15V/1.6A 24V/1A

频率67KHZ

为什么

你可以按上面的公式来算

留个位置

有时间好好看看

顶一个 支持

5.变压器铁芯的选择.
根据式子Aw*Ae=Pt*1000000/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*ŋ],其中:
Pt(标称输出功率)= Pout=84W

这个公式中的Pt应该是视在功率吧，如果是普通桥式整流，Pt=Pin+Po

欢迎拍砖！

Pt就是标称输出功率 那楼主这个标称输出功率和输出功率有什么区别？为什么不直接用Pout? 就是Pout

电路图

以上是电路也传上来了，给大家分析分析！

以上是AC９０V空载时的MOS驱动波形

以上是AC９０V满载时的MOS驱动波形，会抖，有吱吱声

大家一起来讨论一下，共同研究

怎么没人对这个话题感兴趣啊

占空比超过50%了，你上面的算法值得推敲，有些地方算出来差异会很大。过会我把我的独家秘笈拿出来给你看，保证和参考没多大误差

你好 这位师傅，你不是说 要拿计算的独家秘笈出来的吗 我们可在等着学习哦

过了一年了啊，秘笈没了，现在的秘笈是笔，绕线机，在加5天的变压器各种绕法。最后才能出来一个比较好的变压器。没的办法现在都要求不加屏蔽无Y 说明楼上的是很务实的人，纯粹的理论计算只是一个参考，最后还是要实际绕出来，测试OK才行。

你好，怎么看出来占空比超过50%了

你说的吱吱声是哪里发出来的？ 很明显是驱动能力不足

关键元件设计控制方法

一). 关键元件清单:
	1>. 电解电容.			2>. MOSFET.			3>. 三极管.
	4>. 二极管.			5>. 肖特基.			6>. 变压器(磁芯).
	7>. 电感.			8>. 保险管.			9>. 光藕.
	10>.TL431.			11>. IC.
二). 设计调试阶段:
	1>. 在设计阶段时,设计人员需对产品中关键元件进行严格管控,确保选择的备用料与主料
	对产品的性能参数无任何影响.
	2>. 调试主料与备用料需分别制作样板,进行性能调试(电气性能&温升&EMC),在报告中需
	备注出主料或备用料,以便查询.
	3>. 只有在满足设计的条件下才可作为备用料,如在设计时无法验证的备用料需作特殊注
	明,以提示后阶段在生产前能得到验证.
三). 设计评估阶段:
	1>. 在制作设计评估样品时,需将关键元件的主料与备用料分别装在不同的样品上,数量各
	一半.需做样品基本电气性能和温升验证,设计人员需抽取4Pcs(主/备料各2Pcs)样品进
	行EMI验证.
	2>. 要求质管对评估的项目中主料样品和备用料样品同时验证,找出一致性或差异性,在报
	告中需有对应标示体现.
	3>. 在验证阶段过程中,不可接受的试验结果差异,设计人员需深入分析问题点和纠正设计.
四). 试产评估阶段:
	1>. 在试产制作样品时,需将关键元件的主料与备用料混装在样品上,验证产品性能是否一
	致性,对于不良品设计人员应分析找出问题点,以利于得到管控,试产样品除质管部所做
	试验项目外,设计人员需抽取5Pcs样品进行EMI验证.
	2>. 对异常问题点设计人员应分析找出原因,发现有不可用的替代料应取消掉.
五). 关键元件替代需验证项目和完成时间:
	. 电解电容: ">1>. 电解电容:
	<1>. 输出电压&效率(1小时)			<2>. 纹波与噪声/常温,低温(4小时).
	<3>. 温升测试(6小时)			<4>. EMI测试(8小时)
	2>. MOSFET:
	<1>. 电气性能(2小时)			<2>. 应力测试(1小时)			<3>. 温升测试(6小时)
	<4>. EMI测试(8小时)
	3>. 三极管.
	<1>. 电气性能(2小时)			<2>. 应力测试(1小时)			<3>. 温升测试(6小时)
	<4>. EMI测试(8小时)
	4>. 二极管:
	<1>. 电气性能(2小时)			<2>. 应力测试(1小时)			<3>. 温升测试(6小时)
	<4>. EMI测试(8小时)			<5>. Surge测试(4小时)			<6>. ESD测试(4小时)
	5>. 肖特基:
	<1>. 电气性能(2小时)			<2>. 应力测试(1小时)			<3>. 温升测试(6小时)
	<4>. EMI测试(8小时)			<5>. Surge测试(4小时)			<6>. ESD测试(4小时)
	6>. 变压器(磁芯):
	<1>. 电气性能(2小时)			<2>. 温升测试(6小时)
	7>. 电感:
	<1>. 电气性能(2小时)			<2>. 温升测试(6小时)			<3>. EMI测试(8小时)
	8>. 保险管:
	<1>. 浪涌电流(1小时)			<2>. 短路异常测试(1小时)			<3>. Surge测试(4小时)
	9>. 光藕:
	<1>. 电气性能(2小时)			<2>. 温升测试(6小时)			<3>. EMI测试(8小时)
	<4>. Surge测试(4小时)
	10>.TL431:
	<1>. 电气性能(2小时)			<2>. 温升测试(6小时)
	11>. IC:
	<1>. 电气性能/另加高低温条件(6小时)						<2>. 温升测试(6小时)
	<3>. EMI测试(8小时)			<4>. Surge测试(4小时)			<6>. ESD测试(4小时)
Note:	1>. 电气性能测试是指客户承认书所定义的要求和增加能效测试.

可以哦i

做实验后发现Lp要降到 200uH左右才能正常工作，Lp为350uH时，电源发出吱吱的噪声！哪位来分析一下！

现在最头痛的问题是驱动波形会抖动，无法解决！

TIuc3842应用笔记

这是带载AC90V时，UC3843的一脚和二脚的电压波形

电源网的人气好淡啊，我发了这么多都没人来回复，一起讨论一下，这样下去我们的电源事业怎么发展啊？？？

呵呵，别灰心，很多高手就在身边 驱动波形会抖动

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3. 变压器初级峰值电流的计算.
Iin-avg=1/3Pin/Vinmin=1/3*105/80=0.4A

ΔIp1=2Iin-avg/D=2*0.4/0.45=1.78A

Ipk1=Pout/ŋ/Vinmin*D+ΔIp1=84/0.8/80/0.45=2.79A

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以上计算, 84/0.8/80/0.45=2.92, 并不等于2.79A . 能否解释一下?

驱动变压器会抖动 要查一下你的图腾线路和 反馈

先做个记号

电路图

反馈参数如这个图，楼上的兄弟能不能帮我看看是什么原因？谢谢

你这个是用来做什么产品的，电动车充电器吗

？

sorry,Ipk1=Pout/ŋ/Vinmin*D+ΔIp1/2=84/0.8/80/0.45+1.78/2=2.81A

平均输入电流：Iave=Pin/（vin*ŋ）

峰值输入电流：Ipk= Iave/[(1-0.5*KRP)*D]

综合得：Ipk=Pin/（（vin*ŋ）*[(1-0.5*KRP)*D]）

得：Ipk=80/（（84*0.8）*[(1-0.5*0.8)*0.45]） （kpp取0.8）

算得：Ipk=4.86A

和你上面公式算得3.81A有很大的差别。请问是什么原因。

KRP为什么取0.8，是怎么确定的？我用这个方法算和别人算好的变压器比较有很大差别不知道为什么？我KRP取0.4~0.7

反激式开关电源输出电压调节范围能做到0~24V吗？如果不能，能达到多少？ 12~24V，8~24V，6~24V？和占空比有关吗？

能手请解答具体问题，谢谢！

不能，主要还是要看你输出多大电流，而且还要看你用什么样的电路方案！ 84/0.8/80/0.45+1.78/2 也不等于 "2.81" 呀? 差的远呢!

(84/0.8/80/0.45)+(1.78/2)=3.81

谢谢楼上的兄弟看得这么仔细！

大家帮我看看电路参数设计是否有问题？谢谢大家

1.大哥~你的公式怎有这么多错的,49帖不知道你是公式错还是代入错.D公式是X到了代入变成除..还有请大哥把VINMIN的计算公式也搞正确点吧...

2.你的Dmax和匝数比和陶显芳老师的计算方法那个对呀.http://bbs.big-bit.com/dispbbs.asp?boardid=118&ID=101545

贵司的品质抓的很好 计算过程基本是这样的， 很全 但是跟实际做出来的东西还是有点不一样 谢谢楼主，不错的资料，有个地方想请教下，变压器响会不会因为频率太低了，变压器可能饱和？ 会有一定的关系，但不是绝对的。

驱动大小波与计算有很大关系吗?

看了之后能学到很多东西，希望有更多的人发言

请问你计算时频率取60khz，实际工作时开关频率是60khz吗？为什么不一样？

楼主我现在要做一个升压反激隔离电源 输入电压2.8v-5v 输出0.23A恒流 58.7v限压

根据你的计算方法 现在计算的Np：Ns=4：108 Lp=1.17uH,选择的是EE19的磁芯，Ae=23

请帮我看看有没有问题 麻烦了 还有我打算用二次侧线圈包一次侧 这样做有什么不好吗？

ER40/45的功率容量乘积为
Ap = 3.7cm4 >0.7cm4

凭此来选定变压器骨架，有点离谱

Vinmin=√[(Vacmin√2)* (Vacmin√2)-2Pin(T/2-tc)/Cin

PIN什么意思？ T TCCIN又是什么意思？

Pin输入功率，其中T为交流输入周期，Tc为整流桥导通时间，Tc一般去3.2ms左右

最低输入电压

Vinmin=√[(Vacmin√2)* (Vacmin√2)-2Pin(T/2-tc)/Cin

=(90√2*90√2-2*105*(20/2-3)/0.00015=80V

这个是什么意思，解析一下好吗？

输入电压范围Vin=90—265Vac，Vinmin是直流还是交流呢，T Tc 是什么？ T为交流输入周期，Tc为整流桥导通时间，Tc一般去3.2ms左右 感觉也不太对啊，如果T为交流输入周期那应该是T=1/60，但他代入的数值是20，这怎么解释？

ER40/45铁氧体磁芯的有效截面积Ae=1.51cm2

老钟IC 的ER40/45铁氧体磁芯的有效截面积Ae=1.49cm2 ??

可不可以把那些字母用中文解释下，好多都不知道代表的是什么

不错啊

最低输入电压

Vinmin=√[(Vacmin√2)* (Vacmin√2)-2Pin(T/2-tc)/Cin是什么意思，求解？

高手呀

变压器铁芯的选择.

根据式子Aw*Ae=Pt*1000000/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*ŋ],

其中:Pt(标称输出功率)= Pout=84WKo(窗口的铜填充系数)=0.4

Kc(磁芯填充系数)=1(对于铁氧体),

变压器磁通密度Bm=1500 Gs

j(电流密度): j=4A/mm2;

Aw*Ae=84*1000000/[2*0.4*1*60*103*1500Gs*4*0.80]=0.7cm4

考虑到绕线空间,选择窗口面积大的磁芯,查表:ER40/45铁氧体磁芯的有效截面积Ae=1.51cm2ER40/45的功率容量乘积为Ap = 3.7cm4 >0.7cm4故选择ER40/45铁氧体磁芯.

Bm怎么来的，还有ER40/45铁氧体磁芯的有效截面积Ae=1.51cm2有这个参数值？Ae：149mm的平方怎么会是1.51？

学习学习 楼主0.7mm^4的参数怎么算出来的？我算了一下，刚好是这个值的一半 楼主你的这个公式怎么算都不对啊

害死人啊，下次弄清楚了在发帖，包括前面的计算很多都错漏百出。请大家擅误使用。

公式中，中括号少半边，应该在Cin后面，把所有数据运算后的结果开方。，计算时单位没有换算，时间T/2-tc是ms,在下面的计算中没有乘以10^-3,最后总的结果没有开方。 我的理解Pin*（T/2-Tc）这个是电容上放电的能量，然后根据1/2CU^2=W,来计算这个时候，放电过程中的能量。此时放电过程中电容上的电压计算就为U^2=2W/C,再带入前面计算的结果，此时电压U^2=2Pin(T/2-Tc)/Cin.

Vinmin=√[(Vacmin√2)* (Vacmin√2)-2Pin(T/2-tc)/Cin

(T/2-tc)/Cin 问下这些代表什么？

T/2-tc为电容放电时间，Pin为输入功率，相乘为这个时间段为电容释放的能量

Ｖmos*0.8>Vinmax+n(Vo+Vf)

600*0.8>373+n(42+1)

这个公式里面的n和Vf是什么为什么Vf是1！求大神解释一下

有个地方不太明白，第二步中关于最低输入电压的计算几个参数的意思。

最低输入电压

Vinmin=√[(Vacmin√2)* (Vacmin√2)-2Pin(T/2-tc)/Cin

=(90√2*90√2-2*105*(20/2-3)/0.00015=80V

其中，T，tc以及Cin分别表示什么。

这个真的看不明白 (90√2*90√2-2*105*(20/2-3)/0.00015=80V，怎么算的？

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