反激电源变压器计算公式,计算过程详解-KIA MOS管
反激式开关电源计算公式
输出功率（P_out）：
Pout=Vout×IoutPout=Vout×Iout
其中，VoutVout是输出电压，IoutIout是输出电流。
占空比（D）：
D=VinVin+VoutD=Vin+VoutVin
其中，VinVin是输入电压。
变压器原边绕组匝数（N_p）：
Np=Vin×DVr×(1-D)Np=Vr×(1-D)Vin×D
其中，VrVr是反射电压，等于Vout×NsNpVout×NpNs，NsNs是副边绕组匝数。
变压器副边绕组匝数（N_s）：
Ns=Np×VoutVin×DNs=Vin×DNp×Vout
输出电流额定值（I_o）：
Io=PoutVoutIo=VoutPout
输入电流额定值（I_i）：
Ii=Poutη×VinIi=η×VinPout
其中，ηη是效率。
开关频率（f_s）：
fs=1Tfs=T1
其中，TT是开关周期。
磁芯体积（V_c）：
Vc=EcBmax×HcVc=Bmax×HcEc
其中，EcEc是磁芯能量，BmaxBmax是最大磁通密度，HcHc是磁芯的矫顽力。
反激电源变压器计算过程
1.确定电源输入电压范围；输出电压电流，变压器的效率；
输入电压范围为85~264V；
主输出为12V/1A，
次输出为5V/0.1A，
变压器效率为78%
2.确定工作频率和最大占空比；
工作频率f=200KHz，
假设最大占空比Dmax=0.5，
那么T=1/f=5us；
Ton=0.5*5=2.5us；
Toff=5-2.5=2.5us。
3.利用伏秒平衡原则计算出变压器的匝比；
整流后最低输入电压Vin（min）
Vin（min）=85*1.414-20=100Vdc
根据伏秒平衡有:
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.计算初级线圈峰值电流
假设输出12V的输出过流点为120%，
整流二极管的正向压降为1V；
那么12V输出功率:
Po1=13*1*1.2=15.6W
5V输出功率Po2=6*0.1=0.6W
变压器次级输出总功率为:
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.计算初级电感量
Lp=Vin（min）*Ton（max）/[ip1-ip2]
=100*5/[0.297-0.119]=2809uH
还可以用另一种公式：
Lp=（Vin（min）*Dmax）/（Ipk*fosc）
=100*0.5/0.297*60000=2.8mH
6.利用AP法选择变压器铁芯
7.计算初级匝数和气隙
变压器选择EE19，所以Ae=23，Bm=0.25；
Np=Lp*（ip1-ip2）/（Ae*Bm）
=2809*（0.297-0.119）/（23*0.25）=86.95
为了保险起见，取Np=88
根据Lp=Uo*Ur*Np*Np*Ae/lg，得到气隙长度
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.计算次级匝数
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
所以初级实际匝比n=88/12=7.33
9.根据结果重新核算占空比最大值和最小值
当输入电压最小时;
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
当输入电压最大时，Vin（max）=264*1.414=373.3
Dmin=13*7.33/[13*7.33+373.3]=0.2
10.重新核算初级峰值电流，计算电流有效值
在输入电压最低和占空比最大时，假设ip2=ip1*k；电源的实际输出功率Po=13*1+6*0.1=13.6W
根据公式:
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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