高频开关电源中隔离降压式DC/DC变换器的制作方法

7)计算变压器输入功率P1与输出功率P2

P1=Up1·I1（7）P2=∑(Up2·Ip2·)（8）

8)确定磁芯尺寸[7]

首先确定铜耗因子Z，Z的表达式为Z=1.96×（9）

式中：τ是环境温度（℃）；

Δτ是变压器温升（℃）。

然后计算脉冲磁感应增量ΔBm，

ΔBm=KB·Bm（10）

式中：KB是磁感应强度系数；

Bm是磁芯材料最大工作磁感应强度（T）。

对于R2K铁氧体磁芯，最大工作磁感应强度是0.3T。磁感应强度系数KB可以从图2所示的磁感应强度系数曲线图得出，它取决于输出功率P2（W），工作频率f（kHz）和变压器平均温升Δτ（℃）。

变压器所需磁芯结构常数Y由下式确定Y=（11）

式中：Y是变压器所需磁芯结构常数（cm5）；

q是单位散热表面功耗（W/cm2），q可以从温升和q值关系曲线中得出，如果环境温度为25℃，变压器温升为50℃，对应的q值为0.06。

图2磁感应强度系数

计算出Y之后，选择磁芯结构常数Yc≥Y的磁芯，然后从磁芯生产厂商提供的资料中查出变压器散热表面积St(cm2)，等效截面积Ae(cm2)等磁芯参数，或者自行设计满足结构常数的磁芯。

9)计算初级绕组匝数（N1）[7]N1=·104（12）

10)计算次级绕组匝数NiNi=N1(i=2，3，4…)（13）

式中：Upi是次级各绕组输出电压幅值（V）。

11)计算去磁绕组匝数

对于采用第三绕组复位的正激变换器，复位绕组的匝数越多，最大占空比越小，开关管的电压应力越低，但是最大占空比越小，变压器的利用率越低。故需综合考虑最大占空比和开关管的电压应力，一般选择去磁绕组匝数（NH）和初级绕组匝数相同，即

NH=N1（14）

需要注意的是，应该确保初级绕组和去磁绕组紧密耦合。

2.3确定导线规格

1)计算变压器铜耗Pm

根据变压器平均温升确定变压器总损耗，减去磁芯损耗即得出铜耗，再根据铜耗来计算电流密度。计算铜耗应该在磁芯规格确定之后进行。

Pm=q·St－Pb·Gc(W)（15）

式中：St是变压器表面积（cm2）；

Pb是在工作磁感应强度和频率下单位质量的磁芯损耗（W/kg）；

Gc是磁芯质量（kg）。

在实际计算中，铜耗可以按总损耗的一半处理。

2)计算铜线质量Gm

Gm=8.9·lm·SW·Km(kg)（16）

式中：lm是线圈平均匝长（cm）；

SW是磁芯窗口面积（cm2）；