反激式变压器设计方法的改进

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1、第l9卷第21期电子设计工程2011年11月V01．19No．2lElectronicDesignEngineeringNOV．2011反激式变压器设计方法的改进郑凌霄，潘永雄，张清敏，杜小伟(广东工业大学物理与光电工程学院，广东广州510006)摘要：分析了单端反激式开关电源变压器的能量转换过程，提出了一种连续导通模式下反激式变压器的改进设计方法，给出了关键参数的推导过程。该方法简化了反激式变压器的设计步骤，提高了设计效率。大量实践表明该设计方法的可行性与准确性。关键词：开关电源；反激式；变压器；连续导通模式中图分类号：TM433文献标识码：A文章编

2、号：1674—6236(2011)21—0132—04AnimproveddesignmethodofflybacktransformerZHENGLing-xiao，PANYong—xiong，ZHANGQing—min，DUXiao—wei(PhysicsandopticalEngineeringSchool，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Throughan~yse8theenergyconversionprocessofsingle-endedflyb

3、ackswitchingpowersupplytransformer，animproveddesignmethodofflybacktransformerwhichisincontinuousconductionmodeisproposed．Andthederivationofkeyparametersisgiven．Thismethodsimplifiesthedesignstepsofflybacktransformerandimprovesdesigneficiency．Alargenumberofpracticeprovethefeasibil

4、ityandaccuracyofthismethod．Keywords：switchingpowersupply；flyback；transformer；continuousconductionmode单端反激式开关电源电路结构简单．元件使用量相对较少，因此得到广泛应用。在低功率应用场合，相对其他拓扑结构的隔离式开关电源来说，单端反激式开关电源可获得较高的效率。反激式开关电源工作在连续导通模式(CCM)与工作在断续导通模式(DCM)相比．电流有效值和峰值电流比较圈印低，电源损耗相对较小，对元器件的应力要求也不高。在大多图1基本反激变换器数开关电源资料中

5、。介绍反激式变压器设计的部分一般是在Fig．1BasicflybackconvenerDCM或临界导通模式(BCM)下来举例。提出一种CCM的反激式变压器设计的改进方法，并给出关键参数的详细推导过2反激式变压器设计程，使设计者更加深人地理解各个参数间的关系，对参数做2．1最大占空比折中选择提供理论依据。占空比是开关电源变压器设计的一个十分重要的参数，1基本反激变换器工作原理它也是第一个被确定的参数。一旦确定了D舢，那么后面的计算就迎刃而解了。理论计算得到的D接近实际工作时的单端反激式开关电源在CCM下储存在变压器初级中的D一是很重要的，因为占空比若有小

6、幅度上升，可导致工作峰能量在开关管VT关断时没有完全传递到次级，一部分能量值电流及其相应磁场能量均有较大增量。那么实际变压器的保留到下一周期【1]。在新的开关周期开始时。初级绕组的电流工作模式就会不稳定，设计的开关电源可靠性也就会降低。初始值不为零，而出现一个电流台阶值。此后。开关管vT每2．1．1D一的传统设计方法一次导通。相应的初级绕组电流都会从电流台阶值开始线性根据法拉第电磁感应定律。感应电动势的大小取决于上升翻。基本反激式变换器如图1所示，当开关管VT导通时。线圈匝数和通过线圈的时变磁感应强度。即初级绕组中的电流线性上升。负载由输出电容c0提供

7、能量，此时变压器初级储能：当开关管VT关断时，能量被传递到次V=NA。(1)m级并向负载释放．同时对输出电容co充电，次级绕组中的电其中Ⅳ为线圈匝数；A。为磁芯有效面积。流线性下降。由三：脚，并结合(1)式可以得到感应电压与电感量的收稿日期：2011-09—06稿件编号：201109032作者简介：郑凌霄(1986一)，男，辽宁大石桥人，硕士研究生。研究方向：应用电子技术。-132-郑凌霄。等反激式变压器设计方法的改进关系而基于的表达式为4v／4D(／~Rp-3K+3)。可见等(2)基于r的基础公式给计算带来了方便，提高了设计效率。变换器达到稳定状态必

8、须满足=r，圈，这就要求伏2．3初级与次级绕组设计秒平衡，根据(2)式得反激式变压器初级绕组与