【导读】上期为大家陶教员为大家引见了 正激式 变压器 开关电源的上班原理及优缺陷 ，这里继续为大家引见的是正激式变压器开关电源电路参数的计算，其中包含：正激式变压器开关电源储能滤波电感和储能滤波电容参数计算、正激式开关变压器参数的计算、高级线圈匝数的计算等等。大家不要错过哦！

1-6-3．正激式变压器开关电源电路参数的计算

正激式变压器开关电源电路参数计算重要对储能滤波电感、储能滤波电容，以及开关变压器的参数启动计算。

1-6-3.1．正激式变压器开关电源储能滤波电感和储能滤波电容参数的计算

在图1-17的正激式变压器开关电源电路中，其输入电压滤波电路的上班原理与图1-2中的串联式开关电源滤波电路的上班原理齐全相反，因此，正激式变压器开关电源储能滤波电感和储能滤波电容参数的计算，可参考图1-2中的串联式开关电源中储能滤波电感和储能滤波电容参数的计算方法，这里咱们不预备再具体剖析，可以间接援用（1-14）式和（1-18）式，即：

式中Io为流过负载的电流（平均电流），Ton为控制开关K的接通期间；当D=0.5时，Io正好等于流过储能电感L最大电流iLm的二分之一， Ton正好等于开关电源上班周期T的二分之一；ΔUP-P为输入电压的波纹电压，波纹电压ΔUP-P普通都取峰-峰值，所以波纹电压ΔUP-P正好等于电容器充电或放电时的电压增量ΔUc，即：ΔUP-P = ΔUc 。

同理，（1-91）式和（1-92）式的计算结果，只给出了计算正激式变压器开关电源储能滤波电感L和滤波电容C的两边值，或平均值，关于极其状况可以在平均值的计算结果上再乘以一个大于1的系数。

关于电压平均值输入滤波电路的具体上班原理与参数计算，请参看“1-2．串联式开关电源”局部中的“串联式开关电源电压滤波输入电路”内容，这里不再赘述。

1-6-3-2．正激式开关变压器参数的计算

正激式开关变压器与反激式开关变压器，准则上都属于单激式变压器，因此，在变压器参数计算方面它们之间没有太大的区别。但正激式开关变压器普通都设有一个退磁线圈（图1-17中的N3），因此，在剩磁的取值方面它们之间还是有一点点区别。正激式开关变压器参数的计算重要从这几个方面来思考：

一个是开关变压器高级线圈的匝数与伏秒容量有关，伏秒容量越大开关变压器的励磁电流就越小。伏秒容量示意，一个开关变压器能够接受多高的输入电压和多长期间的冲击。在开关变压器伏秒容量必定的条件下，输入电压越高，开关变压器能够接受冲击的期间就越短，反之，输入电压越低，开关变压器能够接受冲击的期间就越长；而在必定上班电压的条件下，开关变压器的伏秒容量越大，开关变压器铁芯中的磁通密度就越低，开关变压器的铁芯就不容易饱和。

另一个是开关变压器初、次级线圈的匝数比，以及开关变压器各个绕组的额外输入或输入功率。同时，还应该思考开关变压器的安保规范疑问，由于，开关变压器属于安保器件。

关于开关变压器的上班原理以及参数设计，在前面章节中还要更具体剖析，这里先做比拟便捷的引见。[page]

1-6-3-2-1．正激式开关变压器高级线圈匝数的计算

由于变压器铁芯中的磁通量所有都是由励磁电流发生的（（1-61）式），与次级线圈中有无电流有关，因此，咱们可以假定开关变压器一切次级线圈都是开路的。当输入电压Ui加于开关变压器高级线圈的两端时，流过变压器高级线圈的电流只要励磁电流，励磁电流会随期间参与而参与，变压器铁芯中的磁通量也随期间参与而参与。关于图1-17，依据电磁感应定理：

式中e1为变压器高级线圈发生的电动势，L1为变压器高级线圈的电感量， 为变压器铁芯中的磁通量，Ui为变压器高级线圈的输入电压。其中磁通量 还可以示意为：

上式中，S为变压器铁芯的导磁面积（单位：平方厘米），B为磁感应强度，也称磁通密度（单位：高斯），即：单位面积的磁通量。把（1-94）式代入（1-93）式并启动积分：

（1-96）式就是计算单激式开关变压器高级线圈N1绕组匝数的公式。式中，N1为变压器高级线圈的起码匝数，S为变压器铁芯的导磁面积（单位：平方厘米），Bm为变压器铁芯的最大磁感应强度（单位：高斯），Br为变压器铁芯的残余磁感应强度（单位：高斯），Br普通简称剩磁，τ = Ton，为控制开关的接通期间，简称脉冲宽度，或电源开关管导通期间宽度（单位：秒），Ui为工电压，单位为伏特。式中的指数局部是为了一致单位用的，决定不同单位，指数局部的值也不一样，这里决定CGS单位制，即：长度为厘米（cm），磁感应强度为高斯（Gs），磁通单位为麦克斯韦（Mx）。普通τ取值时要预留20%以上的余量。（1-96）式中，Ui× 或Ui×Ton就是变压器的伏秒容量，即：伏秒容量等于输入脉冲电压幅度与脉冲宽度的乘积，这里咱们把伏秒容量用VT来示意。伏秒容量VT的含意是显而易见的，它示意，一个变压器能够接受多高的输入电压和多长期间的冲击，因此，伏秒容量也可以成为开关变压器的耐电压冲击容量。

在变压器伏秒容量必定的条件下，输入电压越高，变压器能够接受冲击的期间就越短，反之，输入电压越低，变压器能够接受冲击的期间就越长；而在必定的上班电压条件下，变压器的伏秒容量越大，变压器铁芯中的磁感应强度就越低，变压器铁芯就更不容易饱和。变压器的伏秒容量与变压器的体积以及功率有关，而只与变压器的容许的磁通变动量有关。

必定指出Bm和Br都不是一个常量，当流过变压器高级线圈的电流很小时，Bm是随着电流增大而增大的，但当电流增大到某个值时时，Bm将不能再随电流的增大而继续增大，这种现象称磁饱和。为了防止脉冲变压器饱和，普通都要在开关变压器铁芯的磁回路中预留必定的气隙。由于空气的导磁率与铁芯的导磁率相差不可胜数倍，因此，只需在磁回路中留有百分之一或几百分之一的气隙长度，其磁阻或许磁动势将大局部落在气隙上，因此磁心也就很难饱和。

在没有留气隙的变压器铁芯中，Br的值普通都很高；留有气隙的变压器铁芯，Br值相对降落很多，但变压器铁芯的有效导磁率µe却也会清楚降落。气隙留得越大，变压器铁芯的有效导磁率µe就越低。另外，Bm的大小与变压器铁芯决定的资料不同而不同。关于普通高频变压器经常使用的铁氧体磁芯，Bm的最大值普通都在5000高斯以下；而Br的取值范畴与退磁电流大小有关，普通可在1000~2500高斯范畴内选取。

正激式开关变压器普通都设有一个退磁线圈回路（如图1-17中的N3和D3），因此，剩磁Br的值可以取得低一些，普通可在10~20%Bs的范畴内选取（Bs为变压器铁芯的饱和磁通密度）；关于反激式开关变压器，普通都不另设退磁线圈回路，其退磁重要靠变压器次级线圈在输入功率的同时，流过变压器次级线圈的电流会在变压器铁芯中发生反向磁通，从而使变压器启动退磁，但其退磁成果相关于专门设有退磁线圈的方法要差一些，因此，Br值相对要取大一些，普通可在20~30%Bs的范畴内选取。

在（1-96）式中只管没有看到变压器高级线圈电感这个变量，但从（1-93）式可以求得：

上式示意，变压器高级线圈的电感量等于穿过变压器高级线圈的总磁通，与流过变压器高级线圈励磁电流之比，另外，由于线圈之间有互感作用，即励磁电流除了受输入电压的作用外，同时也受线圈电感量的影响，因此，变压器线圈的电感量与变压器线圈的匝数的平方成正比。从（1-96）式和（1-97）式可以看出，变压器高级线圈的匝数越多，伏秒容量和高级线圈的电感量也越大。因此，关于正激式开关变压器来说，假设不思考变压器高级线圈自身的电阻损耗，变压器高级线圈的匝数是越多越好，电感量也是越大越好。但在启动变压器设计的时刻，还要对老本以及铜阻损耗等起因一同启动思考。[page]

1-6-3-2-2．正激式变压器初、次级线圈匝数比的计算

正激式开关电源输入电压普通是直流脉冲电压的平均值，而直流脉冲电压的平均值与控制开关的占空比有关，因此，在计算正激式开关变压器初、次级线圈的匝数比之前，首先要确定控制开关的占空比D，把占空比D确定之后，依据（1-78）式就可以计算出正激式开关变压器的初、次级线圈的匝数比：

上式中，n为正激式开关变压器次级线圈与高级线圈的匝数比，即：n = N2/N1 ；Uo为输入直流电压，Ui为变压器高级输入电压，D为控制开关K的占空比。但思考到变压器和整流、滤波电路的上班效率，在实践经常使用中最好在计算结果的基础上再乘以一个大于1的系数（如1.1~1.3）。

在反常输入负载的状况下，正激式开关电源电源的占空比D的值最好选在0.5左右。这样，当负载比拟轻的时刻，占空比D将小于0.5，只管储能滤波电感会发生断流，储能滤波电容充电期间缩短，放电期间参与，但由于输入电流比拟小，储能滤波电容充、放电的电流也很小，所以在电容两端发生的电压纹波不会增大，反而减小；当输入负载比拟重的时刻，控制开关的占空比D会大于0.5，此时流过储能滤波电感的电流为延续电流，输入电流增大，储能滤波电容充电的期间参与，放电的期间缩短，因此，电容两端发生的电压纹波也不会增大很多。

正激式开关变压器次级反电动势能量排汇反应线圈N3绕组与初线圈N1绕组的匝数比n普通为1 ：1 ，即：N3/N1 = 1，或略大于1。当n大于1时，反应线圈N3绕组与整流二极管D3的限幅包全作用和变压器铁芯的退磁作用都会增强，但流过反应线圈N3绕组和整流二极管D3的电流也会增大，从而会参与损耗；假设n小于1，反应线圈N3绕组与整流二极管D3的限幅包全作用就会削弱，尖峰脉冲很容易把电源开关管击穿，并且由于退磁作用削弱，变压器铁芯的剩磁Br将会增大，使变压器容易饱和，或变压器高级线圈的励磁电流参与。

这里顺便提一下，变压器线圈漆包线的电流密度普通取每平方毫米为3~4安培比拟适宜。当开关电源的上班频率取得很高时，电流密度最好取得小一些，或许用多股线替代单股线，免得电流在导体中发生趋肤效应，增大损耗使导线发热

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