开关电源变压器设计与参数介绍：高频开关电源生产厂家指南

导语：开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管的打开和关闭时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。它通常由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET构成。相比于线性电源，二者的成本随着输出功率的增加而增长，但增长速率各异。对于许多设备来说，开关电源至关重要，也常常是容易出现问题的环节。而变压器开关电源变压器的出现，就很好地解决了这个问题，它可以有效帮助我们调节电源電壓，让我们的设备能够安全正常使用。

在设计时，我们需要考虑以下几点：漏磁一定要小，这样可以减少绕组的漏感。在结构设计上，使其便于绕线和引出线，不仅使变压器安装简单且方便，同时对变压器维修和生产都是非常有帮助。在进行设计前，要进行合理规划，让变压器拥有充足空间和能力进行散热。如果在设计开关電源變壓器时全面考虑了以上这些因素，那么这样的設計可以使開關電源變壓器更加安全、寿命更长。

在选择材料方面十分重要，而在磁芯的选择上就是開關電源變壓器的重中之重。根据開關電源變壓器的用途不同，材料也会有所不同。在我們周围使用最为广泛的是锰锌铁氧化磁心，在用于電力输入滤波机制部分也会使用到高導磁率磁心。由于软磁铁氧体价格低廉、适应性能好、高频性能好等优势，在我们今天被广泛使用。

确定芯片工作频率为70KHz，由於這個頻率可以通過外部RC來設置，這樣就能夠更好地設計開關電流，並且還能採取外同步功能與UC384X功能相近，其變壓機為EER28/28L，一般AC2DC轉換機，在工作頻率不宜超過100kHz，因為如果頻率過高，不利於系統穩定性，更不利於EMC通過性。此外，我們還需要考慮到di/dt dv/dt會隨著頻率增加而增加。

对于磁芯选取，是基于开关频率与功率基础上的经验选取。但计算上你需要得到更多关于磁芯参数，比如说包括但不限于：作为原料；居里温度；以及针对不同的操作环境下效应特性的知识。这将是一个逐步建立起来的事物。在20W~40W范围内，如EE25 EER25 EER28 EFD25 EFD30等都可行。

接下来，我们还需通过计算来确定具体数值，比如：

计算导通时间Ton周期时间T = Ton + Toff = 1/Fsw Ton = T * Dmax / Fsw，其中Dmax已知（0.45），代入得Ton = 6.43us。

计算初级匝数Np = Vin(min) * Ton / (ΔB × Ae)，其中Vin(min)为120Vdc, ΔB 为0.2T, Ae为82mm²，则Np ≈ 47T。

计算12V主输出匝数：

输出额定伏（Vo）：12 Vdc

整流管内部损失（Vd）：0.7 Vdc

绕组内部损失（Vs）：0.5 Vdc

原边匝次折分比（Ki）= Vi_min / Np ≈ 120 Vdc / 47 T ≈ 2.55

输出额定伏+整流管内部损失+绕组内部损失)/原边匝次折分比(Ki)= (12 Vdc + 0.7Vdc + 0.5Vdc) / Ki ≈6T

4最后一步，即辅助绕组(aux turning)输出 匝數計算方法同12V主绕組輸出相同，因為ST VIPer53DIP副邊反馈需求低于14.5 Vdc，因此選擇12 Vdc 作為輔助電壓;Na=6 T

因此，我们基本上已经得出了变压器主要参数：

原边绕组:47T

原边容量:约77mH

漏容:≤39uH(≤5%)

主输11kVA 支路:6T

然后，只需提出各种要求，如线径、股数、脚位及耐压试验规格给予制造商打样即可。而气隙计算，以及返回验证Dmax等，都是一些教科书上的内容，不建议死搬硬套，自己灵活一些处理即可。