正激式开关电源高频变压器

待求参数项
详细公式

1
副边电压Vs
Vs = Vp*Ns/Np

2
最大占空比θonmax
θonmax = Vo/(Vs-0.5)


1、θonmax的概念是指：根据磁通复位原则，其在闭环控制下所能达到的最大占空比。

2、0.5是考虑输出整流二极管压降的调整值，以下同。

3
临界输出电感Lso
Lso = (Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)*θonmax2/(2*f*Po)


1、由能量守恒：(1/T)*∫0ton{Vs*[(Vs-Vo)*t/Lso]}dt = Po

2、Ton=θon/f

4
实际工作占空比θon
如果输出电感Ls≥Lso：θon=θonmax

否则： θon=√{2*f*Ls*Po /[(Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)]}


1、由能量守恒：(1/T)*∫0ton{Vs*[(Vs-Vo)*t/Ls]}dt = Po

2、Ton=θon/f

5
导通时间Ton
Ton =θon /f

6
最小副边电流Ismin
Ismin = [Po-(Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)*θon2/(2*f*Ls)]/[(Vs-0.5)*θon]


1、由能量守恒：(1/T)*∫0ton{Vs*[(Vs-Vo)*t/Ls+Ismin]}dt = Po

2、Ton=θon/f

7
副边电流增量ΔIs
ΔIs = (Vs-0.5-Vo)* Ton/ Ls

8
副边电流峰值Ismax
Ismax = Ismin+ΔIs

9
副边有效电流Is
Is = √[(Ismin2+ Ismin*ΔIs+ΔIs2/3)*θon]


1、Is=√[(1/T)*∫0ton(Ismin+ΔIs*t/Ton)2dt]

2、θon= Ton/T

10
副边电流直流分量Isdc
Isdc = (Ismin+ΔIs/2) *θon

11
副边电流交流分量Isac
Isac = √(Is2- Isdc2)

12
副边绕组需用线径Ds
Ds = 0.5*√Is


电流密度取5A/mm2

13
原边励磁电流Ic
Ic = Vp*Ton / Lp

14
最小原边电流Ipmin
Ipmin = Ismin*Ns/Np

15
原边电流增量ΔIp
ΔIp = (ΔIs* Ns/Np+Ic)/η

16
原边电流峰值Ipmax
Ipmax = Ipmin+ΔIp

17
原边有效电流Ip
Ip = √[(Ipmin2+ Ipmin*ΔIp+ΔIp2/3)*θon]


1、Ip=√[(1/T)*∫0ton(Ipmin+ΔIp*t/Ton)2dt]

2、θon= Ton/T

18
原边电流直流分量Ipdc
Ipdc = (Ipmin+ΔIp/2) *θon

19
原边电流交流分量Ipac
Ipac = √(Ip2- Ipdc2)

20
原边绕组需用线径Dp
Dp = 0.55*√Ip


电流密度取4.2A/mm2

21
最大励磁释放圈数Np′
Np′=η*Np*(1-θon) /θon

22
磁感应强度增量ΔB
ΔB = Vp*θon / (Np*f*Sc)

23
剩磁Br
Br = 0.1T

24
最大磁感应强度Bm
Bm = ΔB+Br

25
标称磁芯材质损耗PFe (100KHz 100℃ KW/m3)
磁芯材质PC30：PFe = 600

磁芯材质PC40：PFe = 450

26
选用磁芯的损耗系数ω
ω= 1.08* PFe / (0.22.4*1001.2)


1.08为调节系数

27
磁芯损耗Pc
Pc = ω*Vc*(ΔB/2)2.4*f1.2

28
气隙导磁截面积Sg
方形中心柱：Sg= [(a+δ′/2)*( b+δ′/2)/(a*b)]*Sc

圆形中心柱：Sg= {π*(d/2+δ′/2)2/[π*(d/2)2]} *Sc

29
有效磁芯气隙δ′
δ′=μo*(Np2*Sc/Lp-Sc/AL)


1、根据磁路欧姆定律：H*l = I*Np 有空气隙时：

Hc*lc + Ho*lo = Ip*Np

又有：H = B/μ Ip = Vp*Ton/Lp 代入上式得：ΔB*lc/μc +ΔB*δ/μo = Vp*Ton*Np /Lp

式中：lc为磁路长度，δ为空气隙长度，Np为初级圈