工程師分享：反激變壓器電感線圈詳細(xì)的設(shè)計步驟（一）

1.1.5　一次電流傾斜率 設(shè)定(基本設(shè)計步驟-初期設(shè)定)

輸入電壓，瞬時最低動作電壓、輸出電流，在過電流保護(hù)最大輸出電流/連接最大輸出電流/峰值最大輸出電流的任意一個最大輸出電流的條件下，設(shè)定圖1-1的一次電流波形的傾斜率。K的設(shè)定公式如下。

設(shè)計的要點：

在控制開關(guān)元器件的損失時，將一次電流波形靠近矩形波會比較好。但是，由于電感量上升，變壓器的形狀將會變大。作為目標(biāo)，設(shè)定到0.5～0.6，兼顧到之后的其它特性，作最適當(dāng)?shù)淖兏?/p>

1.1.6　最大導(dǎo)通角設(shè)定(基本設(shè)計步驟-初期設(shè)定)

一般設(shè)定為0.45～0.65。設(shè)計的要點：

?單一輸入的情況下設(shè)定為0.45、普遍輸入的情況下設(shè)定為0.65左右。

? 最大導(dǎo)通角的設(shè)定，對開關(guān)元器件、整流元器件施加耐壓方面會造成影響，因此要進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定。加寬最大導(dǎo)通角的話，開關(guān)元器件的耐壓將會上升，縮小最大尋通角的話，整流元器件的耐壓將會上升。

? 設(shè)定到考慮了控制IC保證的最大導(dǎo)通角(外部設(shè)定時，其設(shè)定值)的偏差的最小值×0.9以下。1.1.7　最大磁束密度 設(shè)定(基本設(shè)計步驟-初期設(shè)定)

設(shè)定為磁芯的產(chǎn)品目錄上所記載的飽和磁束密度×0.8～0.9。

圖1-2中表示了TDK制的磁珠磁芯PC44的B-H曲線圖。

磁芯的磁束密度B[T]，如圖1-2所示，與起磁力H[A/m]成比例，增加。另外，當(dāng)B達(dá)到一定的值時，在那基礎(chǔ)上，即使增加H，B也不會增加。在此磁束飽和狀態(tài)下，不僅僅達(dá)不到作為變壓器的機(jī)能，還有開關(guān)FET破損的危險性，因此磁芯絕對必須在此飽和磁束密度以下來使用。另外，從產(chǎn)品目錄上引用數(shù)據(jù)時，需要在符合使用條件的溫度下選擇飽和磁束密度，因此請注意。

※磁珠的飽和磁束密度是根據(jù)溫度而變動。在TDK制PC44的120℃下的飽和磁束密度，將降低到25℃時的值的68.6%。因此，如果在25℃的條件下設(shè)計的話，有可能發(fā)生實使用時的障礙。

1.1.8　卷線電流密度I/S (基本設(shè)計手順-初期設(shè)定)

一般在自然空冷下設(shè)定最大5[A/mm2]、強(qiáng)制空冷下設(shè)定最大7[A/mm2]。

設(shè)計要點：

? 變壓器的發(fā)熱，是根據(jù)，根據(jù)磁芯損失的鐵損和根據(jù)卷線損失的銅損來決定的。卷線電流密度雖然是為了推測銅損的一個標(biāo)準(zhǔn)，但是事實上，即使卷線電流密度相同，卷數(shù)成倍的話，銅損也將成倍。

? 由卷線的電流密度所求得的卷線斷面積，始終做為標(biāo)準(zhǔn)來考慮，最終還是要以卷線的銅損為基準(zhǔn)決定線徑和卷數(shù)。

卷線電流密度對卷線的溫度上升有一定影響，因此一定要考慮冷卻條件、使用溫度范圍、變壓器構(gòu)造等，再進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定。

1.2　變壓器特性設(shè)計(基本設(shè)計步驟)

使用1.1項中設(shè)定的初期條件，設(shè)計為最合適特性的變壓器條件。

1.2.1　算出一次卷線電流峰值電流(基本設(shè)計步驟-變壓器特性設(shè)計)

求出在變壓器的一次卷線中所流出的電流的峰值。作為包含變壓器總輸出功力P2[W]瞬時在內(nèi)的最大值。在輸出電流仕樣中有設(shè)定峰值條件的情況下，用I o peak ×VN2max。另外，多輸出的情況下，將各電路的輸出功力的總和作為變壓器總輸出功力。變壓器效率一般為0.95る。

1.2.2　算出一次/二次卷線比(基本設(shè)計步驟-變壓器特性設(shè)計)

求出一次卷線和二次卷線的比率N12。卷線比根據(jù)輸出入電壓和最大導(dǎo)通角來決定。

1.2.3　算出一次卷線電感量(基本設(shè)計步驟-變壓器特性設(shè)計)