反激变压器设计步骤及变压器匝数计算

1、1.检查电源规格。输入电压范围vin=85-265 vac；.输出电压/负载电流：vout1=5v/10a，vout 2=12v/1a；变压器的效率=0.90确定工作频率和最大工作周期。:工作频率fosc=100khz，最大工作周期dmax=0.45。t=1/fosc=10us . ton(max)=0.45 * 10=4.5 ustoff=10-4.5=5.5us计算变压器初始和辅助灯比率n(np/ns=n)。最小输入电压vin(min)=85 *；2-20=100vdc(低频率反射器为20v)。根据螺栓-秒平衡， vin(min)* dmax=(vout vf)*(1-dmax)* n .

2、n=vin(min)* dmax/(vout vf)*(1-dmax)n=100 * 0.45/(5 1.0)* 0.55=13.64变压器一次峰值电流计算。5v输出电流的过电流点为120%。5v和12v整流器二极管的正向电压降均为1.0v。5v输出pout 1=(v01 vf)* i01 * 120%=6 * 10 * 1.2=72w12v输出pout2=(v2vf) * i02=13 * 1=13w变压器二次输出总功率pout=pout1 pout2=85w1/2 *(ip1 ip2)* vin(min)* ton(max)/t=pout/ip1=2 * pout/(1k)* vin(mi

3、n)* dmax=2*85/0.90*(1 0.4)*100*0.45=3.00aip2=0.4*ip1=1.20a变压器一次电感的计算。vdc=lp*dip/dt，lp=vin(min)*ton(max)/ip1-ip2=100*4.5/3.00-1.20=250uh变压器铁心的选择。根据aw * ae=pt * 106/2 * zh * kc * fosc * bm * j *，其中：pt(变压器的标称输出功率)=pout=85wko(窗口中的铜填充系数)=0.4kc(芯填充系数)=1(对于铁氧体)，变压器磁通量密度bm=1500 gsj(电流密度):j=5a/mm2；aw * ae=85

4、 * 106/2 * 0.4 * 1 * 100 * 103 * 1500 gs * 5 * 0.90=0.157cm4考虑到布线的空间，选择窗口区域较大的核心，并查看表：eer2834s铁氧体磁芯的有效截面面积ae=0.854cm2窗口区域aw=148mm2=1.48cm2eer2834s的功率容量乘积是ap=ae * aw=1.48 * 0.854=1.264cm 4 0.157cm 4因此，选择eer2834s铁氧体内核。变压器主灯和气隙长度的计算。1)。np=lp*(ip1-ip2)/ae*bm，np=250 *(3.00-1.20)/85.4 * 0.15=35.12 np=36lp

5、=uo*ur*np2*ae/lg中的：气隙长度lg=uo*ur*ae*np2/lp=4 * 3.14 * 10-7 * 1 * 85.4 mm2 * 362/(250.0 * 10-3 mh)=0.556mm lg=0.6mm2)。5v电流限制输出，ip最大(ip=ip1=3.00a)，bmax。bmax=lp*ip/ae*np=250*10-6*3.00/85.4 mm2*36=0.2440t=2440gs 3000gs所以变压器核心通过了。8.变压器二次灯的计算。ns1(5v)=np/n=36/13.64=2.64 ns1=3ns2(12v)=(12 1)* ns1/(5 1)=6.50

6、ns2=7因此，初始实际灯比率：n=36/3=129.重新计算负载周期dmax和dmin。1)。如果输入电压最低，则： vin(min)=100vdc。vin(min)* dmax=(vout vf)*(1-dmax)* n，dmax=(vout vf)* n/(vout vf)* n vin(min)=6*12/6*12 100=0.4182)。如果输入电压最高，则： vin(max)=265 * 1.414=374.7 vdc。dmin=(vout vf)* n/(vout vf)* n vin(max)=6*12.00/6*12.00 374.7=0.1610.重新计算变压器主电流的峰值

7、ip和有效值ip(rms)。1)。如果输入电压为最小vin(min)，负载率为dmax，则计算ip值和k值。设定ip2=k*ip1。实际输出功率pout=6*10 13*1=73w1/2 *(ip1 ip2)* vin(min)* ton(max)/t=pout/(1)k=1-vin(min)* ton(max)/(ip1 * lp)(2)(1)(2)至：ip1=1/2 * 2 * pout * t/* vin(min)* ton(max)。vin(min)* ton(max)/lp=0.5 * 2 * 73 * 10/0.90 * 100 * 4.18100 * 4.18/250.0 =2.

8、78ak=1-100*4.18/2.78*250=0.40ip2=k*ip1=2.78*0.40=1.11a2)第一电流有效值ip(rms)=ton/(3t)*(ip12 ip22 ip1 * ip2)1/2=0.418/3 *(2.782 1.112 2.78 * 1.11)1/2=1.30a11.二次线圈的峰值电流和有效值电流计算：开关关闭时，变压器的灯数(ampere-turnni)不会变更，因为b不会相对变更。因此，开关关闭时，第一峰值电流与灯数的乘积等于第二绕组绕组和峰值电流的乘积(np*ip=ns1*is1p ns2*is2p)。多路复用的二次电流波形因每个负载电流而异，因此二次电

9、流的有效值也不同。但是，二次负载电流较小的电路电流波形在连续时接近梯形波，在不连续时接近三角波。因此，为了计算方便，可以先计算负载电流较小的电路电流有效值。1)。首先，假设12v输出回路二次线圈的电流波形连续，电流波形为：1/2*is2p is2b*toff/t=i02 (3)ls1 *is2p-is2b/toff=v02 vf(4)ls2/lp=(ns2/np)2 (5)(3)(4)(5)式：is2p=1/2 * 2 * i02/1-dv2vf*1-d* t * np2/ns22 * lp=0.5 * 2 * 1/1-0.41812 1*1-0.418* 10 * 362/72 * 250=

10、5.72ais2b=i01/1-d-1/2 *v01 vf*1-d* np2/ns22 * lp=1/0.582-0.5 * 13 * 0.582 * 10 * 362/72 * 250=-2.28a 0假设不是。12v输出回路二次线圈的电流波形是不连续的，电流波形。使12v整流器的传导时间为t 。is2b=0的格式为(3)(4)(5):1/2*is2p*t/t=i02 (6)ls1*is2p/t=v02 vf (7)ls2/lp=(ns2/np)2 (8)(6)(7)(8)式：is2p=(v2vf)* 2 * i02 * t * np2/lp * ns22 1/2= 2 * 1 *12 1*

11、 10 * 362/72 * 250 1/2=5.24at =2 * i02 * t/is2p=2 * 1 * 10/5.24=3.817 us2)。12v输出回路二次线圈的有效电流：is2(rms)=t/(3t)1/2*is2p=3.817/3*10 1/2*5.24=1.87a3)。5v输出电路二次线圈的有效值电流计算：is 1 rms=is2(rms)* i01/i02=1.87 * 10/1=18.7 a12.变压器主线圈和次线圈的直径计算。1)。配线横断面出图：如上所述，采用电流密度j=5a/mm2变压器主线圈：导线截面面积=交点(rms)/j=1.3a/5a/mm2=0.26mm2

12、变压器二次线圈：(5v)导线截面面积=is1(rms)/j=18.7 a/5a/mm2=3.74mm 2(12v)导线截面面积=is2(rms)/j=1.87 a/5a/mm2=0.374 mm22)线路直径和根数的选择。考虑到钢丝的皮肤效果，因此钢丝直径最好不要超过穿透厚度的2倍。穿透厚度=66.1*k/(f)1/2 k是材料常数，cu为20 到k=1。=66.1/(100*103)1/2=0.20因此，电线的线径不要超过0.40mm。如果eer2834s骨架宽度为22mm，挡墙宽度为6.0mm，则线材封装宽度仅剩下16.0mm。因此，选取的直线路径必须满足每个螺旋完全封闭的条件。3)变压器主