高頻開(kāi)關(guān)電源中隔離降壓式DC/DC變換器的制作方法

7)計算變壓器輸入功率P1與輸出功率P2

P1=Up1·I1（7）P2=∑(Up2·Ip2·)（8）

8)確定磁芯尺寸[7]

首先確定銅耗因子Z，Z的表達式為Z=1.96×（9）

式中：τ是環(huán)境溫度（℃）；

Δτ是變壓器溫升（℃）。

然后計算脈沖磁感應增量ΔBm，

ΔBm=KB·Bm（10）

式中：KB是磁感應強度系數；

Bm是磁芯材料最大工作磁感應強度（T）。

對于R2K鐵氧體磁芯，最大工作磁感應強度是0.3T。磁感應強度系數KB可以從圖2所示的磁感應強度系數曲線(xiàn)圖得出，它取決于輸出功率P2（W），工作頻率f（kHz）和變壓器平均溫升Δτ（℃）。

變壓器所需磁芯結構常數Y由下式確定Y=（11）

式中：Y是變壓器所需磁芯結構常數（cm5）；

q是單位散熱表面功耗（W/cm2），q可以從溫升和q值關(guān)系曲線(xiàn)中得出，如果環(huán)境溫度為25℃，變壓器溫升為50℃，對應的q值為0.06。

圖2磁感應強度系數

計算出Y之后，選擇磁芯結構常數Yc≥Y的磁芯，然后從磁芯生產(chǎn)廠(chǎng)商提供的資料中查出變壓器散熱表面積St(cm2)，等效截面積Ae(cm2)等磁芯參數，或者自行設計滿(mǎn)足結構常數的磁芯。

9)計算初級繞組匝數（N1）[7]N1=·104（12）

10)計算次級繞組匝數NiNi=N1(i=2，3，4…)（13）

式中：Upi是次級各繞組輸出電壓幅值（V）。

11)計算去磁繞組匝數

對于采用第三繞組復位的正激變換器，復位繞組的匝數越多，最大占空比越小，開(kāi)關(guān)管的電壓應力越低，但是最大占空比越小，變壓器的利用率越低。故需綜合考慮最大占空比和開(kāi)關(guān)管的電壓應力，一般選擇去磁繞組匝數（NH）和初級繞組匝數相同，即

NH=N1（14）

需要注意的是，應該確保初級繞組和去磁繞組緊密耦合。

2.3確定導線(xiàn)規格

1)計算變壓器銅耗Pm

根據變壓器平均溫升確定變壓器總損耗，減去磁芯損耗即得出銅耗，再根據銅耗來(lái)計算電流密度。計算銅耗應該在磁芯規格確定之后進(jìn)行。

Pm=q·St－Pb·Gc(W)（15）

式中：St是變壓器表面積（cm2）；

Pb是在工作磁感應強度和頻率下單位質(zhì)量的磁芯損耗（W/kg）；

Gc是磁芯質(zhì)量（kg）。

在實(shí)際計算中，銅耗可以按總損耗的一半處理。

2)計算銅線(xiàn)質(zhì)量Gm

Gm=8.9·lm·SW·Km(kg)（16）

式中：lm是線(xiàn)圈平均匝長(cháng)（cm）；

SW是磁芯窗口面積（cm2）；