我們之前說過，如果把電源比作一個人的話，那么變壓器就相當于是人的心臟，由此可見，變壓器在電源中的是多么重要。

對于不同拓撲結構的變壓器是完全不同的，不同輸出功率的變壓器也是不能共用的。

今天我們分析一下正激式拓撲結構的變壓器的設計流程。

變壓器主要是有兩個基本功能的，那就是實現輸入和輸出之間的電隔離和升高或者降低脈沖調制后的交流輸入電壓幅值。

正激變壓器除了磁芯材料本身磁化一部分能量外，其他位置是不能存儲能量的，變壓器起的主要作用是充當能量傳輸的介質；所以我們在進行變壓器設計時要考慮兩個重要的事項：

1.在電源工作的整個過程中，磁通密度的峰值Bmax不能接近或進入磁飽和。

?2.輸出的繞組是否能提供滿足設計要求的精準的輸出電壓。

在變壓器設計的第一步就是確定一次繞組的匝數；我們要用到從選定的磁芯和磁性材料的數據手冊中查到的參數，同時，磁通密度的最低值也應該確定下來。我們一次繞組匝數可以用以下公式確定：

Npri=Vin(nom)/(4*f*Bmax*Ac);

其中：Ac為我們使用的磁芯的有效截面積；

Vin(nom)為輸出工作電壓

?Bmax為最大的工作磁通密度? ? ?

根據一次繞組的匝數，我們就可以確定二次繞組的匝數，如果我們的輸出電壓為多組的話，那我們可以先計算出功率最大的一組二次繞組匝數，在這個計算過程中，有些人忽略了整流器的壓降，這個是不能忽略的，我們可以用以下公式來計算：

Nsec（1）=【1.1*（Vout+Vfwd）】/（Npri*Vin(min)*DCmax）;

其中：Vout為這繞組輸出電壓；

Vfwd為輸出整流器的正向壓降；

DCmax為預估最大占空比，依照我們的之間的設計經驗取0.95是比較好的；

Vin（min）是預期輸入電壓的最小值。

用這個公式可以算出在預期的最小輸入電壓值下需要的二次繞組匝數。

下一步就是根據計算出來的二次繞組匝數來設計其余的二次輸出繞組匝數，依照公式：

Nsec（2）=[(Vout（2）+Vd)*Nsec（1）]/(Vout（1）+Vd（1）)；

其中:????Vout(2)為其他繞組的輸出電壓

Vd為為這組輸出電壓的整流器正向壓降值

我們計算出來的數值通常不是整數，但是我們在繞制磁芯時卻只能繞整數圈，這時我們就要取最接近整數的近似值，當然這就會導致輸出電壓誤差增大，這個時候我們就要核對誤差后的電壓是否會超過或者低于我們要求的范圍；如果有些誤差太大，我們首先考慮是否能通過更換更高或者更低的整流器來進行校正電壓，如果這樣還不能滿足設計需求，那我們可以考慮在原來的基礎上在二次側加一匝或者減一匝線圈，如果還不能滿足要求，那就只能在一次側增加或減少一圈線圈，但是這樣做的結果就是要重新計算二次繞組匝數；在?一次側增加繞組雖然可以讓磁通密度朝小的方向調整，但是可能會使電源在較低的輸入電壓的場合下，我們的輸出電壓無法達到我們需求的額定電壓。

所以我們在變壓器設計時，一定要讓所有的輸出電壓都在我們的可接受誤差范圍內才算成功。

下一步就要考慮二次繞組是否需要隔離，需不需要使用中間抽頭等等。

然后就是要驗證繞組匝數和導線規格是否符合磁芯的窗口面積；我們可以通過先求每個繞組的面積，也就是繞組的匝數乘上導線的截面積。然后將各個繞組的截面積進行求和就得到了截面積的總面積，然后檢查總面積是否超過磁芯或骨架的窗口面積。

最后就是進行變壓器的繞制，我們在進行繞組繞制過程中，要考慮變壓器的繞組損耗、漏感、屏蔽和變壓器的空間大小。?





審核編輯：劉清