开关电源原理与规划（连载二十四）反激式开关电源变压器初级线圈电感量的核算

  反激式开关电源与正激式开关电源不同，关于如图1-19的反激式开关电源，其在操控开关接通其间是不向负载供给能量的，因而，反激式开关电源在操控开关接通期间只存储能量，而仅在操控开关关断期间才把存储能量转化成反电动势向负载供给输出。在操控开关接通期间反激式开关电源是经过流过变压器初级线圈的励磁电流发生的磁通来存储磁能量的。依据(1-98)式和(1-102)式，当操控开关接通时，流过变压器初级线圈的最大励磁电流为：

  (1-123)式便是核算反激式开关电源变压器初级线圈电感的公式。式中，L1为变压器初级线圈的电感，P为变压器的输入功率，Ton为操控开关的接通时刻;I1m为流过变压器初级线为流过变压器初级线圈的励磁电流(平均值，可用有效值代之)。

  由此可知，在核算反激式开关电源变压器的参数时，不光要依据(1-120)式核算变压器初级线圈的最少匝数，还要核算变压器初级线圈的电感量。当变压器初级线圈的最少匝数确认今后，变压器初级线圈的电感量就只能再由挑选变压器铁心气隙的巨细来决议，或由挑选变压器铁心的导磁率来决议。

  1-7-3-2-3.变压器初、次级线，反激式开关电源在操控开关接通期间是不输出功率的，仅在操控开关关断期间才把存储能量转化成反电动势向负载供给输出。反激式开关电源变压器次级线圈输出端一般都接有一个整流二极管，和一个储能滤波电容。因为储能滤波电容的容量很大，其两头电压根本不变，变压器次级线圈输出电压uo相当于被整流二极管和输出电压Uo进行限幅，因而，被限幅后的剩下电压幅值正好等于输出电压Uo的最大值Up，一同也等于变压器次级线圈输出电压uo的半波平均值Upa。

  因为反激式变压器开关电源的输出电压与操控开关的占空比有关，因而，在核算反激式开关电源变压器初、次级线圈的匝数比之前，首先要确认操控开关的占空比D。把占空比D确认之后，依据(1-110)式就可以核算出反激式开关电源变压器的初、次级线圈的匝数比。

  (1-110)式和(1-124)式中，Uo为反激式变压器开关电源的输出电压，Ui变压器初级线圈输入电压，D为操控开关的占空比，n = N2/N1为变压器次级线圈与初级线圈的匝数比。

  在正常输出负载的情况下，考虑到电源开关管的耐压问题，反激式开关电源操控开关的占空比D的最大值一般都小于0.5。因而，反激式变压器开关电源变压器次级线圈大部分时刻都是作业在断流状况，如图1-21。当开关电源变压器次级线圈呈现断流时，流过负载电流将悉数由储能滤波电容来供给，电容两头发生的电压纹波会增大许多，而且输出电压也会下降。因而，在考虑变压器次级线圈与初级线圈的匝数比的时分，也要把这个因数一同进行考虑，最好在变压器次级线圈与初级线圈的匝数比n的基础上再乘一个略大于1的系数K。系数K一般取1.1~1.3，与占空比的取值有关，当占空比很小时，K值可取大一些。

  这儿趁便提一下，变压器线圈漆包线的电流密度一般取每平方毫米为2~3安培比较适宜。当开关电源的作业频率获得很高时，电流密度最好获得小一些，或许用多股线替代单股线，避免电流在导体中发生趋肤效应，增大损耗使导线发热。别的，现在绕制变压器运用的漆包线大部分都不是纯铜线，因而电阻率相对比较大，把这些要素一同考虑，电流密度更不能取高。