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1、反激变压器设计步骤 By:小五 For:12W OB2263 反激变压器设计步骤 By:小五 For:12W OB2263 1.符号定义 u t( ) t( )Unit step function m10 3 Milliohm mJ10 3 JMillijoule J10 6 JMicrojoule o4 10 7 H m 1 Permeability of free space ( )1.724 10.0042 20()10 6 cmResistivity of copper at q degC 1.符号定义 2.参数定义 Vacmin90V Vacmax264VVdcmax2Vacmax3
2、73.352V Fline50HzTline 1 Fline Vo12V Io1A fs50 kHz Po12W 75% Pin Po Pin16W T40 2.参数定义 3.设计步骤 Step1:选择开关管和输出整流二极管 Vmos600V开关管漏源耐压 Vd100V输出二极管反向耐压 Vf0.5V输出二极管正向压降 Step2:计算匝比 0.8Vd Vinmax n Vo 0.8VmosnVoVf()Vinmax n Vinmax 0.8VdVo Vdcmax 0.8VdVo 5.49 n 0.8VmosVinmax VoVf 0.8VmosVdcmax VoVf 8.532 5.5n8.
3、5 n6 Step3：确定最低输入电压和最大占空比 根据(2-3)uF/W来选择输入电容 Cin22F 假设Tc3ms Vinminc2 Vacmin()2 2Pin Tline 2 Tc Cin 77.577V Vinmin77V Dmax nVoVf() nVoVf()Vinmin 0.49 Step4:计算初级临界电流均值和峰值 按照最小输入电压，最大输出功率(Pomax)的条件计算 Po=1/3Pomax时，变换器工作在BCM Po1/3Pomax时，变换器工作在CCM Iin_avg 1 3Pin Vinmin 0.069A Ipk1 2 Iin_avg Dmax Ip1Ipk10.
4、281A Step5:最大导通时间和电感量 Tonmax Dmax fs 9.86810 6 s Lp Vinmin Tonmax Ip1 2.7 mH Step6:变压器磁芯面积 Ko0.4 Kc1 Bsat0.39T Bm 1 2 Bsat Bm0.16T j4.2 A mm 2 APp Po 2 KoKcfsBmj 0.06 cm4 取TDK的PC40查 EF20参数: Ae0.335cm2 Ve1.5cm3 Aw0.6048cm2 APAe Aw0.203 cm4 0.203cm20.06cm2 Step7:变压器初级匝数、次级匝数、辅助绕组及气隙长度 Npc Vinmin Tonma
5、x Ae Bm 141.766 Np140 Nsc Np n 23.333 Ns23 Vcc19V Vf21V Nvccc VccVf2() Ns VoVf 36.8 Nvcc36 lgc0Ae Np2 Lp 0.305 mm lg0.3mm Step8:满载时峰值电流,最大工作磁通密度 Ip2Ip1 Ipk2 Po VinminDmax Ip2 2 Ipk20.562A Bmax Lp Ipk2 Ae Np 0.324 T 0.324T0.39T BmaxBsat Step9:原副边电流的有效值 原边电流中值:IpaIpk2 Ip2 2 0.42A 原边电流直流分量:IpdcDmax Ipa
6、0.208A 原边电流有效值：IprmsIpaDmax0.296A 原边电流交流分量：IpacIpaDmax1Dmax()0.211A 副边电流直流分量:Isdc1A 副边电流中值:Isa Isdc 1Dmax 1.97A 副边电流有效值：IsrmsIsa1Dmax()1.405A 副边电流交流分量：IsacIsaDmax1Dmax()0.987A Step10：计算原边绕组、副边绕组的线径，估算窗口占有率 集肤深度： c 6.61 cm s0.5 fs 0.296 mm select0.3mm 导线截面积： Ivccrms0.1A Spc Iprms j 0.07 mm2 Ssc Isrms
7、 j 0.335 mm2 Svccc Ivccrms j 0.024 mm2 Dpc2 Spc 0.299 mm Dsc2 Ssc 0.653 mm Dvccc2 Svccc 0.174 mm Dpselect0.3mm 单股 Dsselect0.4mm双股 Dvccselect0.1mm双股 Sp Dpselect 2 2 0.071 mm2 Ss2 Dsselect 2 2 0.251 mm2 Svcc2 Dvccselect 2 2 0.016 mm2 查线组表，得单位阻抗20摄氏度： R0.3DC20254 km R0.4DC20141 km R0.1DC202381 km 单位阻抗1
8、00摄氏度： R0.3DC1001.4R0.3DC203.55610 4 mm R0.4DC1001.4R0.4DC201.97410 4 mm R0.1DC1001.4R0.1DC203.33310 3 mm 窗口占有率： Ko Aw24.192 mm2 Np Dpselect 2 2 Ns Dsselect 2 2 2Nvcc Dvccselect 2 2 216.242 mm2 24mm216mm2 OK,设计通过 Step11:估算温升 铁损： 查磁芯损耗曲线，PC40在B=0.15T时为80mW/cm3 PFeVe 80 mW cm3 0.12W 铜损： 平均匝长： MLT23.5m
9、m RpdcNp MLTR0.3DC1001.17 Rpac1.6 Rpdc1.872 Rsdc Ns MLTR0.4DC100 2 0.053 Rsac1.6Rsdc0.085 原边铜损：PpIprms2RpdcIpac2Rpac0.185W 副边铜损：PsIsrms2RsdcIsac2Rsac0.188W 总铜损：PcuPpPs0.374W 总损耗：PlossPcuPFe0.494W 温升通过经验公式： t 800 Ploss 34AP Tc 800 0.494 340.335 0.6048 25.823 TcT OK 设计通过() Step12:变压器绕线结构和工艺 查EF20 Bobin的宽度为： Wbobbin12.1mm Hbobbin2.9mm 0.3mm的最大外径为0.374mm: 每层28匝 宽度为：28*0.374=10.5mm 0.4mm的最大外径为0.48mm: 每层23匝 宽度为：23*0.48=11.04mm 0.1mm的最大外径为0.13mm: 每层35匝 宽度为：35*0.3*2=10.64mm 胶带厚度： 胶带宽度： Ttape0.03mm Wtape12mm 总高度：0.372 40.456 20.125 30.03 72.985 3.设计步骤
