开关电源变压器的设计与参数介绍

导语：开关电源是一种利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断时间比率，维持稳定输出电压的电源。它通常由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET构成，与线性电源相比，其成本随着输出功率增加而增长，但增长速率各异。对于许多设备来说，开关电源非常重要，也往往是易于发生问题的环节。变压器开关电源变压器能够有效地解决这些问题。

在设计时，我们需要考虑几点因素，如漏磁量必须小，以减少绕组的漏感。在结构上应使其便于绕线和引出线，这不仅简化了安装，同时对维修和生产都大有裨益。此外，在合理规划散热方面也至关重要。如果在设计过程中全面考虑以上因素，那么这样的设计可以使得开关電源變壓器更加安全、寿命更长。

材料选择也是非常关键的一个环节，其中磁芯的选择尤为重要。这取决于所使用的频率不同，它们会使用不同的材料。在我们的日常生活中，最常见的是锰锌铁氧化磁心，它们价格较低、适应性能好、高频性能好等优势，使它们广泛应用于滤波器等部分。

确定芯片工作频率为70kHz，可以通过外部RC来设置工作频率，就相当于设置了开关频率。这个功能有助于更好的设计，并且可以采取外同步功能，与UC384X类似，变压器磁芯采用EER28/28L，一般AC2DC转换器，不宜超过100kHz，因为高频可能会影响系统稳定性，更不利于EMC标准通过。

对于磁芯选择，主要基于開關頻率和功率，以及经验选取。当计算时，你需要更多关于磁芯参数，如材料、居里温度、频率特性等，这些都是逐渐建立起来的事实。20W ~ 40W范围内EE25 EER25 EER28 EFD25 EFD30等均可作为参考。

现在我们已经计算出了变压器的初级匝数，现在我们还需要得到相应数量才能完成整个变压器的工作：

计算导通时间Ton周期时间T = Ton + Toff = 1/FswTon = T * Dmax / Fsw，其中Dmax已知代入上式可得Ton = 6.43us。

计算初级匝数Np = Vin(min) * Ton / (ΔB × Ae) = 120Vdc * 6.43us / (0.2 * 82mm²) ≈47T（这里的一切数值要向上整除，因为无法只有半圈或非整圈）。

计算12V主输出匝数：

输出電壓(Vo):12 Vdc

整流管壓降(Vd):0.7 Vdc

绕组壓降(Vs):0.5 Vdc

原边匝伏比(K)：= Vi_min / Np=120 Vdc / 47 T≈2.55

输出匝數(Ns)=（輸出電壓(Vo)+整流管壓降(Vd)+繞組壓降(Vs)) / 原边匝伏比(K)=(12 Vdc+0.7Vdc+0.5Vdc)/2.55≈6T（已向上整除）。

4-辅助绕组(aux turning）输出同样计算方式，由於ST VIPer53DIP副边反馈需低於14·5 Vdc，所以选用12V作为辅助电压；Na=6T

到这一步，我们基本上就得到了变压器的大部分参数原边绕组：47T原边電感量：0·77mH 漏感《5%*0·77mH=39uH

12V輸出:6Tauxiliary output: Na=6T下一步，只需提出有关线径股数脚位耐受度安规要求，就可以向制造商提交样品制作方案。而气隙大小以及返回验证Dmax这些则是教科书上的内容，不建议死搬硬套，而应该灵活运用自己的实际情况进行调整。