开关电源反激变压器选型设计步骤简介

张小飞，谭武杰

(易事特集团股份有限公司，广东东莞，523808)

开关电源反激变压器选型设计步骤简介

张小飞，谭武杰

(易事特集团股份有限公司，广东东莞，523808)

开关电源广泛应用于电气行业，具有效率高、重量轻、稳压范围宽、安全可靠、功耗小等优点。反激拓扑是开关电源中最简单的隔离拓扑结构，具有元件少、成本低、自动复位等显著特点，而且既可以升压也可以降压，具备其它拓扑结构无法替代的优势，而反激变压器则是此拓扑结构中最为关键的器件。

开关电源；反激；变压器；流程图

1 开关电源反激拓扑结构简介

反激拓扑基本组成：整流单元、稳压/滤波电容、反激变压器、MOS管、UC3845、输出整流二极管、输出电容。基本原理如下：交流输入Vac经过整流单元D1/D2/D3/D4得到脉动的直流电，再经过稳压/滤波电容C1的作用后得到较为平滑的直流电Vin，紧接着通过UC3845控制MOS管的开通与关断，来实现反激变压器T1储存能量与释放能量，最后通过输出电容C2得到稳定的直流输出Vo。

2 开关电源反激变压器组成简介

2.2 骨架(BOBBIN)

骨架在变压器中起支撑线圈的作用，其形状可分为立式、卧式、子母式等。

2.3 套管(TUBE)

套管主要用于绕组绕线引出端到骨架引脚或到PCB间的保护及绝缘。

2.4 绝缘胶带(TAPE)、空隙胶带(Margin Tape)

绝缘胶带：主要用于层与层之间做隔离；空隙胶带：主要用

图1 开关电源反激拓扑架构

一般变压器主要由以下部分组成：磁芯(CORE)、骨架(BOBBIN)、套管(TUBE)、绝缘胶带(TAPE)、空隙胶带(Margin Tape)、漆包线(WIRE)等。

2.1 磁芯(CORE)

磁芯主要分为金属合金和铁氧体两大类。金属合金类特点：高导电率、高饱和磁通密度Bs（可以高达2T），主要应用在低频范围内。铁氧体类特点：高电阻率、低饱和磁通密度Bs（0.3-0.5T）、成本低，主要应用在高频范围内，反激变压器用的就是这类磁芯。

于固定绕线。

2.5 漆包线(WIRE)

漆包线有很多种类，主要区别是漆包层的材质、厚度、耐温等级。材质一般是聚脂化合物；耐温等级一般有B（130℃）、F（155℃）、H（180℃）；根据绝缘层厚度的不同，又可分为0种线、1种线、2种线，0种线绝缘层厚度最大，2种线绝缘层厚度最小。

3 开关电源反激变压器选型设计思路框图及举例说明

如下所示为开关电源反激变压器选型、设计思路的一般框图。

图2 开关电源反激变压器选型、设计思路图

该设计框图中各符号的定义如下：Vin/Vin_min/Vin_max-变压器的输入值；Vo/Vo_min/Vo_max-输出电压值；Po-总的输出功率；Eff-反激效率；fs-UC3845的开关频率；Dmin/Dmax-UC3845的占空比；Lp-变压器的感量；△I-开通/关断时的电流变化量；Ap-磁芯规格；Ae-磁芯有效截面积；Aw-磁芯窗口面积；Ip-初级电流；Bmax-最大磁通密度；Np-初级绕线股数；Ns-次级绕线股数；Nps-匝数比；K-实际窗口系数；lg-气隙长度；Pin-输入功率；u0-空气的磁导率（常数）。

在电路设计时，根据已知或假设的参数及框图所示步骤计算出此反激变压器的各项参数，从而得到其打样参数，最后打样并测试确认各项参数是否符合设计要求。

4 结束语

以上对开关电源、反激变压器结构及选型设计过程进行了一个简单的概述，使我们对开关电源、反激变压器知识有了一定的了解和掌握。电路设计是一项严谨而又严肃的工作，不光需要一定的知识积累，还需要足够的细心和耐心，希望大家在实际工作中不断地积累新积累，不断地提高个人设计能力，同时养成一个良好的工作习惯。

[1]王兆安,刘进军.电力电子技术-第五版.北京.机械工业出版社，2010.

[2]陈坚,康勇.电力电子学-第三版.北京.高等教育出版社，2011.

Design of flyback transformer selection for switching power supply

Zhang Xiaofei，Tan Wujie
(East Group Co.,Ltd ,Dongguan Guangdong,523808)

Switching power supply is widely used in the electrical industry, with high efficiency, light weight, wide voltage range, safe and reliable, low power consumption, etc.. The flyback topology is isolated switching power supply topology in the most simple, has less components, low cost, automatic reset and other notable features, and can also boost buck topology with other irreplaceable advantages, and the flyback transformer is the key device for the most topology.

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