充電器中的變壓器設計實例（1）

正激充電器變換器中開關變壓器的設計可以通過很多途徑來實現。設計充電器廠家應選擇一種自己習慣的方法。

下面的例子使用了一種非嚴密的設計方法，從計算原邊匝數入手。在選擇磁心尺寸和最佳感應（總損耗最小）時使用了制造商發布的列線圖。最終樣機評價時變壓器是合適的，并與最佳設計相差不遠。應該記住，在多輸出應用中，不可能所有的輸出總是有精確的電壓結果，這是因為繞組只能有1圈或某些情況下半圈的增量。再者，磁心尺寸常常是一種折中的選擇。

除了對最大導通脈寬和直流電壓標稱值要計算原邊匝數外，正激變換器的這種設計方法與前面反激變換器中使用方法非常類似。與飽和極限設計相反，這又是一種最優損耗設計。控制電路將阻止飽和。設計出的原邊匝數比相應反激變換器的略多。

這種掃描儀電源適配器選擇的理由是在正激變換器中當負載突變時輸出電感器可以限制輸出電流的變化率。為了對此進行補償，控制放大器使輸入脈寬為最大以使電感器中的電流盡可能快速上升。在這些暫態條件下，高原邊電壓和最大脈寬會同時加在變壓器原邊。雖然這種情況僅是短時出現，磁心也會飽和，除非變壓器專為此情況而設計。

控制電路的設計應使控制電路的脈寬和變化率在最大輸入電壓下得到限制。這樣可以防止最大脈寬和最大充電器電壓同時出現。在最終設計中必須對這一點進行檢驗。

正激變換器中，不希望在磁心中儲存能量，因為該能量在反激期間必須回送到充電器磁心中有一小氣隙可以保證反激期間磁通返回到低剩磁水平和允許最大的磁通密度偏移氣隙應盡可能小（50.2μm或76.2μm足矣），圖中的實驗表明，即使磁心中有一小氣隙，剩磁通也可低得多，同時有一小氣隙可以穩定磁參數。

步驟1，選擇變壓器的磁心尺寸

磁心尺寸的選擇以傳遞的功率為基礎，制造商的推薦會使設計有良好的開端。典型磁心選擇的列線圖示于圖中。在下例中，設計的變壓器應用于工作頻率為30kHz的100W充電器中。輸出電壓和電流如下：

+5V，10A=50W

+12V，2A=24W

12V，2A=24W

總功率=98W

輸入電壓90~130V或180~260V，47~60Hz

對于每個輔助充電器，尺寸允許增加大約3%以提供附加的絕緣和窗口空間，從圖中可知，針對100W的功率傳送應選擇E型磁心，E42-15是一個合適的選擇。

磁心參數：有效磁心面積Ae=181mm

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