上一篇我们介绍了本系列第一篇如何选择合适的磁芯。接着本文将讨论变压器关键参数之一----励磁电感Lm。
为了确定初级侧电感，应首先确定以下变量。
- Pin：最大输入功率
- fs : 开关频率
- VDCmin : 最小直流母线电压
- Dmax：最大占空比
- KRF : 纹波系数，定义在最小输入电压和满载条件下，如图 4 所示。对于 DCM 操作，KRF = 1，对于 CCM 操作，KRF < 1。纹波系数与变压器尺寸密切相关以及 MOSFET 电流的 RMS 值。尽管可以通过降低纹波系数来降低 MOSFET 中的传导损耗，但纹波系数太小会迫使变压器尺寸增加。综合考虑效率和磁芯尺寸，通用输入范围设置KRF = 0.3-0.5，欧洲输入范围设置KRF = 0.4-0.8是合理的。同时，在尺寸最关键的低于 5W 的低功率应用的情况下，使用相对较大的纹波系数以最小化变压器尺寸。在这种情况下，通常为通用输入范围设置 KRF = 0.5-0.7，为欧洲输入范围设置 KRF = 1.0。
peak-peak
DCM operation-DCM operation
EDC-EDC
图 4. MOSFET 漏极电流和纹波系数 (KRF)
对于给定的变量，初级侧电感 Lm 为：
其中 VDCmin 是最小直流输入电压，Dmax 是最大占空比，Pin 是最大输入功率，fs 是开关频率，KRF 是纹波因数。
一旦确定了 Lm，就可以得到正常工作中 MOSFET 的最大峰值电流和 RMS 电流为
对于选定的磁芯，变压器初级侧避免磁芯饱和的最小匝数由下式给出
其中 Lm 是初级侧电感，Iover 是逐脉冲电流限制水平，Ae 是磁芯的横截面积，Bsat 是饱和磁通密度（以特斯拉为单位）。
如果逐脉冲电流限制水平大于电源设计的峰值漏极电流，则可能会导致变压器尺寸过大，因为 Iover 用于确定最小初级侧匝数，如公式 (6) 所示 . 因此，需要选择具有适当限流规格的控制IC 或通过增加纹波系数来调整接近 Iover 的峰值漏极电流，如图 5 所示。 将 Ids 峰值设计为 Iover 的 70-80% 是合理的 考虑到 Iover 的瞬态响应和容差。
FPS（Iover）的逐脉冲限流
增加纹波系数 (KRF)
降低初级侧电感 (Lm)
图 5. 调整峰值漏极电流
下一篇我们将介绍确定每路输出的匝数，未完待续~