浅析半桥正激式开关电源的变压器设计
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摘 要 变压器参数主要指线圈匝数、线圈线径大小、磁芯横截面面积，这些参数与输入电流、输入电压、输出电流、输出电压、驱动工作频率、实际工作电路有关的。本文从电磁学的基本理论出发，分析变压器的参数是如何推算出来的。
关键词 半桥正激式开关电源；变压器设计
引言
以图1作为研究对象，我们对变压器的参数是如何设计的展开探讨。
1 设计相关因素
根据设计要求，输出电压是100V，输出电流为15A，输出功率PO=IOUO=15 A×100V=1500W，设整机的工作效率为η为90%，那么，整机的输入功率PIN=PO/η=1666.7W，直流电压为311.08V，由于高压电容C3和C4的分压作用，E1IN=UP/2=155.54V。设次级线圈5-6的线圈匝数为N2，次级线圈6-8的线圈匝数为N3，由于6是中心抽头，N2=N3，分析各种情况：
①在驱动器输出CNT1为高电平，CNT2为低电平时，MOSFET场效应管Q1导通，Q2截止，电流从Q1，T1，C4流动，其值为I1
②在驱动器输出CNT2为高电平，CNT1为低电平时，MOSFET場效应管Q2导通，Q1截止，电流从Q2，T1，C3流动，其值也为I1
③在驱动器输出CNT1和CNT2都为低电平时，MOSFET场效应管Q1和Q2截止，次级线圈放电。
电流从Q2，T1，C3流动，其值也为I1。
ξ2OUTOFF=UF+UO （1）
④由于死时间的存在，绝对不会出现CNT1和CNT2同时为高电平的现象。
线圈导通时，根据等磁通原理可得到：
ξ1INON/ξ2OUTON=N1/N2 （2）
根据ξ1INONI1INON=ξ2OUTONIO大电流为：
IO= I1INONN1/N2 （3）
其中UF是肖特基二极管D10的正向电压。
根据伏秒平衡原理得：
ξ2OUTON×T= ξ2OUTOFF×TON （4）
ξ2OUTOFF=100.8V TON=20/3us TOFF=10/3us ξ2OUTON=50.4V
2 选择铁芯和骨架
根据变压器的功率，我们应选择铁芯型号：CD32×64×160骨架的高度：158mm骨架的厚度：1.7mm窗宽：50mm
3 选择线圈匝数
SC=KDsqrt（PIN） （5）
取KD=1.50， 由此算出铁芯的有效截面积61.24cm2， 根据高频变压器的设计理论，从而推导得到初级（一次侧）电感线圈的关系式：
N=sqrt（Ll m/uS） （6）
其中l m是磁路中的有...
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