最近很多电子爱好者留言想要反激变压器的具体计算过程,所以我按照之前的步骤将实例带入到每个步骤中进行详细的计算,希望对留言的朋友有所帮助。
例子我们还是用之前的反激式电源;具体步骤如下:
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,
我们假设最大占空比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=5.6W
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
这个在之前有专门一章详细讲解,这里就不说了
7.计算初级匝数和气隙
我们上章讲过,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,我们取Np=88
根据Lp=Uo*Ur*Np*Np*Ae/lg,我们得到气隙长度
lg=Uo*Ur*Ae*Np*Np/Lp
=12*3.14*10^-7*23*88*88/2809*10^-3
=0.239,
我们取lg=0.24
8.计算次级匝数
Ns(12V)=Np/n=88/7.69=11.44,我们取Ns(12V)=12
Ns(5V)=(5+1)*Ns(12V)/(12+1)=5.53,我们取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
我们可以得到:
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,我们假设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