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反激式(RCD)开关电源原理及设计
发布时间:2016-04-21 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
5.计算次级匝数NS
NS=(Vo+Vd)*(1-D)*N电感电压P/VINmin*D
式中Vo为输出电压
Vd为二极管管压降
D为占空比
NP为初级匝数
VINmin为最低输入电压
6.确定次级整流二极管的应力VDR
上边算出变压器的初级匝数NP和次级匝数NS后，就可以得出次级整流二极管的电压应力
VDR=(VINmax*NS/NP)+VOUT
式中VINmax为最大输入电压，要保证在最高输入电压下你的二极管的电压应力不超标。一般算出来的这个VDR还要考虑降额使用，所以二极管的耐压要高于这个VDR值。
一般还要在整流管上并一个RC吸收，从而降低二极管反向回复时间造成的电压尖峰!尤其是CCM模式的时候!
7.确定初级电感量LP
确定电感量之前我们先看下上边的两个电流图
对于上图是两种工作模式的初级电感电流波形，我加了两个参数Ip1和Ip2;
Ip1对应最低输入电流
Ip2对应最高峰值电流
有上边这两个我们也就可以算出平均电流Iavg了
Iavg=(Ip1+Ip2)Dmax/2
式中Dmax为最大占空比
如果输出功率为Pout，电源效率为Η，那么
Pout/Η=VINmin*Iavg=VINmin*(Ip1+Ip2)Dm大电流电感ax/2
得出Ip1+Ip2=2Pout/VINmin*Dmax*Η
然后就可以差模电感计算Ip1和Ip2的值了
对于DCM来说，电流是降到零的，所以Ip1为零
对于CCM来说I大电流电感p1和Ip2都是未知数，又出来个经验选择了，一般取Ip2=(2-3)Ip1，不能取得太小，太小了会有一个低电流斜率，虽然这样损耗小点，但容易使变压器产生磁饱和，也容易使系统产生震荡!俺一般取Ip2=3Ip1。
计算出Ip1和Ip2后，这时候可以计算初级的电感量了
在Ton内电流的变化量ΔI=Ip2-Ip1
根据(VINmin/LP)*Ton=/ΔI
得出LP=VINmin*Ton/ΔI
到此变压器的初级电感量计算完毕，变压器的参数也计算完毕!
还有一种计算方法，就是按照上边的确定初级电感量的方法先确定电感量，然后来选择磁芯，选择磁芯的方法有很多种，一般最常用的是AP法
这个公式是看资料上的，具体我也没推倒过具体可以看看赵修科老师的那本《开关电源中的磁性元器件》。
式中L为初级电感量也就是LP
Isp为初级峰值电流Ip也就是ΔI，
I1L为满载初级电流有效值，但我往往会把Isp和I1L看成是一个，都是初级的峰值电流，所以仁者见仁智者见智，大家可以到应用时具体的来微调!
Bmax为磁感应强度变化量也就是ΔB.这个取值和上边一样，取得太大，磁芯小但容易饱和，而取得太小磁芯的体积又很大，所以一般折中取值!而且和频率关系也很大，要是频率很高，建议取小点，因为频率高了损耗也大，变压器大了有利于散热俺经常取0.2!
K1=Jmax*Ko*10-4
其中Jmax为最大电流密度 俺一般取450A/平方厘米。但赵老师书里取得是420A/平方厘米
Ko为窗口面积，有的也叫窗口利用率吧，一般取0.2-0.4，具体共模电感器要看绕线的结构了，比如加不加挡墙等因素，所以选取时要充分考虑，免得因取得变压器太小，结构要求苛刻而绕不下，导致项目失败!
10-4是由米变厘米的系数
所以上式整理下可得
AP=Aw*Ae=(LP*IP2*104/450*ΔB*Ko)4/3Cm4
计算出了AP就可以找到合适的磁芯，然后找到Ae再根据式
NP=LP*IP/ΔB*Ae
式中LP就是上边算得初级电感量
IP为初级峰值电流
ΔB为磁感应强度变化量
AE为磁芯的有效面积
后边的次级匝数NS和次级整流二极管电压应力的确定就和上边的步骤5和6一样了!
那这两种初级匝数NP的确定方法到底哪个对呢，可以告诉大家都对。根据电磁磁感应定律：
(VINmin/LP)*Ton=IP
所以VINmin*Ton=L*Ip
所以这两个从本质上式一样的。
所以个人觉得第一个适合有经验的工程师，可以凭经验来选择变压器，然后来计算变压绕行电感器参数而第二种适合初学者，先确定变压器再算变压器参数，免得因自己经验不足而走了弯路!
变压器说到这把，以上是自己的个人意见，欢迎大家批评指正。其实设计出来的参数仅供参考，由于变压器的漏感，PCB的布局，走线等因素会在调试时做微调，最后做出一个最优的、可靠的产品!
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