高頻電源變壓器的設計原則，要求和程序

副繞組匝數由輸出電壓決定。高頻電源變壓器主要用于高頻開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)關(guān)電源可以對輸出電壓進(jìn)行調整，調整上限受允許的開(kāi)關(guān)占空比限制。在從要求的負載電壓計算變壓器輸出電壓時(shí)，應考慮開(kāi)關(guān)占空比，串聯(lián)二極管壓降和變壓器的內阻抗壓降。

導線(xiàn)截面（直徑）決定于繞組的電流密度。繞組損耗（銅損）占總損耗比例比較大時(shí)，推薦電流密度取2～4A/mm²，銅損占總損耗比例比較小時(shí)，推薦電流密度取8～12A/mm²，但是，要經(jīng)過(guò)變壓器溫升校核后進(jìn)行必要的調整。還要注意的是導線(xiàn)截面（直徑）的大小還與漏感有關(guān)。在同樣匝數下，導線(xiàn)截面直徑增加，內層排列的匝數減少，層數增加。而漏磁場(chǎng)分布靠近磁芯的內層大，外層小，與磁芯距離平方成反比例地衰減。這樣，漏磁通大的內層交鏈的匝數減少從而使漏感下降。

“設計要點(diǎn)”一文中提出的繞組排列形式，是一般用的繞組排列方式：原繞組靠近磁芯，副繞組和反饋繞組逐漸向外排列。這種繞組排列形式并不理想。下面推薦兩種繞組排列形式：

1）如果原繞組電壓高（例如220V），副繞組電壓低，可以采用副繞組靠近磁芯，接著(zhù)繞反饋繞組，原繞組在最外層的繞組排列形式，這樣有利于原繞組對磁芯的絕緣安排；

2）如果要增加原和副繞組之間耦合，可以采用一半原繞組靠近磁芯，接著(zhù)繞反饋繞組和副繞組，最外層再繞一半原繞組的繞組排列形式，這樣有利于減少漏感。

絕緣安排首先要注意使用的電磁線(xiàn)和絕緣件的絕緣材料等級，要與磁芯和繞組允許的工作溫度相匹配。等級低，滿(mǎn)足不了耐熱要求，等級過(guò)高，會(huì )增加不必要的材料成本。其次，對在圓柱形磁路上繞線(xiàn)的線(xiàn)圈，最好采用線(xiàn)圈骨架，既可以保證絕緣，又可以簡(jiǎn)化繞線(xiàn)工藝。還有，線(xiàn)圈最外層和最里層，高壓和低壓繞組之間都要加強絕緣。如果一般絕緣只墊一層絕緣薄膜，加強絕緣應墊2～3層絕緣薄膜。

4.5 組裝結構

高頻電源變壓器組裝結構分為臥式和立式兩種。如果選用平面磁芯、片式磁芯和薄膜磁芯，都采用臥式組裝結構，上下表面比較大，有利于散熱

或者附加散熱器，高度低，有利于安裝在印刷電路板上。組裝結構中采用的夾件和接線(xiàn)端子等盡量采用標準件，以便于外協(xié)加工，降低成本。

4.6 溫升校核

溫升校核可以通過(guò)計算和樣品測試來(lái)進(jìn)行。一般通過(guò)樣品試驗進(jìn)行溫升核算的比較多一些。如果樣品試驗溫升不超過(guò)允許溫升，可以通過(guò)。但是試驗溫升低于允許溫升15℃以上，要對繞組的電流密度和導線(xiàn)截面進(jìn)行調整，適當增加電流密度和減少導線(xiàn)截面。如果樣品試驗溫升超過(guò)允許溫升，則要對繞組的電流密度和導線(xiàn)截面進(jìn)行調整，適當減少電流密度和增加導線(xiàn)截面。如果增加導線(xiàn)截面，窗口繞不下，要增加磁芯尺寸。如果樣品試驗磁芯溫升超過(guò)允許溫升，則要增加磁芯的散熱面積，加大磁芯。

5 結語(yǔ)

《電源技術(shù)應用》2003年第6期主編寄語(yǔ)中說(shuō)：“科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷程猶如登山運動(dòng)，每攀登一步，便會(huì )上升到一個(gè)新的臺階，新的臺階自有新的風(fēng)光”。本文作者對此深表贊同。

高頻電源變壓器隨著(zhù)工作頻率的提高，設計不斷發(fā)生變化，不斷出現新的軟磁材料，新的磁芯結構，新的導線(xiàn)材料和絕緣材料，新的線(xiàn)圈結構和組裝結構等等，不斷出現新的設計方法，就象登山一樣，不斷攀上新的臺階。

登山要有目標。登山的目標是攀上頂峰。失去目標，登山會(huì )迷路。高頻電源變壓器設計也有目標，設計的目標是實(shí)現設計原則，在具體使用條件下完成具體的功能中追求性能價(jià)格比最好。失去目標，高頻電源變壓器設計也會(huì )誤入歧途。

登山的道路不只一條。不管是從東西南北哪條道路攀登，只要能攀上頂峰，則該條道路就是可行的。同樣，高頻電源變壓器的設計方法也不只一種。不管采用哪一種設計方法，只要能實(shí)現設計原則，則該種設計方法就不能說(shuō)是概念錯誤的。

攀登山上山，放眼天外天！在登上更高的山后，會(huì )看見(jiàn)更大的天地，更好的風(fēng)光。高頻電源變壓器設計發(fā)展到一個(gè)新階段后，會(huì )設計出性能更好成本更低的產(chǎn)品來(lái)。讓我們共同努力吧！