反激变压器占反激功率级总损耗的很大一部分。 损失分为四类：
• 磁芯损耗。
• 铜（绕组）损耗。
• 传输损耗。
• 额外损耗。
磁芯损耗发生在变压器的铁氧体磁芯中，取决于磁芯的磁通密度（振幅、占空比和磁通密度变化率）、工作频率、磁芯尺寸或体积以及所选铁氧体材料的特性。 针对不同频率和峰值磁通密度范围优化的不同材料将表现出不同的磁芯损耗特性。
流过绕组电阻的电流会导致铜损或绕组损耗。 大多数设计人员将其称为铜损，因为铜是迄今为止最常用的导线材料，因为它具有低电阻、易于制造和广泛使用的特点。
铜损进一步分解为直流损耗和交流损耗。 直流损耗是由流经绕组直流电阻 (DCR) 的直流或低频均方根 (rms) 电流引起的。 使导线截面积最大化和导线长度最小化可使 DCR 最小化。
交流损耗是由导线中流动的时变电流产生的磁场的高频电磁效应引起的。 AC 损耗可能非常显着，尤其是对于大线径。 稍后我们将更详细地讨论交流损耗。
传输损耗是指与变压器电流从初级绕组到次级绕组的转换或换向相关的损耗。 在这个区域，电流的变化率（di/dt）非常高，所以电流会有很大的高频谐波成分。 同样在该区域，由于初级和次级电流同时流动，反激变压器的行为更像传统的高频变压器，因此高频效应和 ACR 是损耗的重要原因。
虽然变压器本身会产生大部分损耗，但由于变压器的寄生元件会产生两个重要的外部损耗。 首先，漏电感会导致外部钳位或缓冲电路产生损耗，这是将初级开关上的电压应力保持在其 VDS 最大额定值以下所必需的。 其次，变压器电容对开关节点的总寄生电容有贡献。 开关节点电容的增加会增加初级开关中的开关损耗。
一、磁芯损耗
传统上，设计人员假设直流磁通不会影响电感器中的磁芯损耗，而这些损耗在很大程度上与磁通密度波形无关。 例如，如图 1所示，反激磁通密度波形是非正弦的，不一定是 50% 的占空比，并且包含显着的直流分量。 然而，在计算磁芯损耗时，大多数设计人员忽略了直流分量和占空比，而只考虑了峰峰值磁通摆幅，如图 2所示。另一个常见的假设是所有波形，无论占空比和直流偏置如何，都具有 相同的磁芯损耗，因为它们具有相同的 Bpk-pk 磁通密度摆幅。 因此，设计人员使用转换器经历的磁通密度幅度和频率，从已发布的正弦波特定损耗曲线中提取磁芯损耗。
图1 CCM/DCM 边界处的反激变压器磁通密度波形
图2 CCM/DCM 边界处的反激变压器波形，忽略 BDC 分量和占空比变化
更仔细的定性检查表明这些假设一定是不正确的。 很明显，当通量变化率更快时，磁芯中感应的涡流更高，因为驱动涡流的感应电压会更高。 因此，与由相同频率的正弦波产生的涡流损耗相比，产生相同峰峰值磁通密度的低占空比矩形电压波形必须在磁芯中产生更高的涡流损耗。
此外，磁畴理论表明，畴壁会导致磁通密度不均匀，从而导致涡流损耗超过与材料电导率相关的损耗。
参考文献 [1]、[2]、[3] 和 [4] 【资料在文末】更详细地讨论了将损耗与波形、占空比和直流偏置相关的机制，这些超出了本文的范围。 这些作者提供了将制造商发布的仅用于正弦波激励（无直流偏置）的特定损耗数据与矩形波形和直流偏置产生的实际损耗相关联的方程式，并为他们的理论提供了经验支持。
二、具有可变占空比的矩形波形的影响
参考文献 [2] 研究了矩形波激励下的磁芯损耗与具有相同磁通幅度的正弦波激励的磁芯损耗之比，适用于多种磁性材料（图 3 复制自 [2]）。 它还引入了磁芯损耗与占空比的曲线拟合方程
其中 D 是占空比，γ 是特定于材料、工作频率和温度的校正因子，必须从仔细测量中提取。 参考文献 [2] 列出了几种不同铁氧体材料的 γ 测量值。
图3 作为占空比函数的矩形与正弦激励的磁芯损耗比 [2]。 （图片： Courtesy of the Institute of Electrical and Electronics Engineers [IEEE], © IEEE 2014 ）
三、直流偏置影响
参考文献 [1] 的作者测量了在为矩形波形激励添加直流偏置 HDC 时对磁芯损耗的影响，并提出了一个曲线拟合因子 F(HDC)，以解释由于存在而导致的损耗增加 磁芯中的直流偏置。
图 4显示了 3F35 和 PC90 铁氧体材料的 F(HDC) 曲线拟合方程，这些方程是根据磁芯损耗测量数据生成的，直流偏置以及不同占空比和磁通密度幅度下的矩形波形激励。
图 4直流偏置与无偏置激励的磁芯损耗比。 资料来源：参考文献 1
F(HDC)函数表示直流偏置引起的磁芯损耗增加； 看起来它对激励电压的幅度和占空比相对不敏感。
四、任意波形的总磁芯损耗
将上述结果与制造商提供的正弦波激励磁芯损耗方程相结合，以计算反激（和许多其他 PWM）转换器中存在的矩形波形激励的磁芯损耗：
其中 PV_SINE 是正弦激励的 Steinmetz 方程损失。
参考文献 [1] 和 [2 包含对几种 Ferroxcube 材料使用公式所需的信息。 我们希望磁性材料制造商考虑验证报告结果的有效性，并生成必要的信息，使用户能够准确计算 PWM 应用中的磁芯损耗，这远比正弦波应用更常见。
为了将公式付诸实际应用，制造商必须提供以下有关磁性材料的信息：
• 频率和通量密度指数，以在相关通量密度和频率范围内生成正确的 PV_SINE。 （注意：Ferroxcube 提供了一个优秀的电子表格记录他们的材料，可应要求提供）。
• γ 参数和使用它的适当方程。
• FDC(HDC ) 的等式。
我们必须强调几点：
• 占空比和直流偏置对磁芯损耗的影响很大，不容忽视。
• 在极端占空比值下磁芯损耗的显着增加是宽输入/输出电压范围转换器的一个经常被忽视的代价。
• 由于直流偏置导致的损耗增加降低了 CCM 操作的预期收益。
• 在交流磁通偏移相等的单端和双端应用中磁芯损耗相等的假设可能是不正确的。
参考文献：
1. Mu, M. “High Frequency Magnetic Core Loss Study.” PhD diss. Virginia Tech, 2013.
2. Mu, M., and Lee, F.C. “A New Core Loss Model for Rectangular AC Voltages.” 2014 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE) (2014) 5214-5220.
3. Mühlethaler, J., Biela, J., Kolar, J.W., and Ecklebe, A. “Core Losses Under DC Bias Condition Based on Steinmetz Parameters.” 2010 International Power Electronics Conference (IPEC) (2010) 2430- 2437.
4. Roshen, W.A. “A Practical, Accurate and Very General Core Loss Model for Nonsinusoidal Waveforms.” IEEE Transactions on Power Electronics 22, No. 1 (2007) 30-40