【正文】 需要的電感量計(jì)算次級(jí)匝數(shù)(L－μH。尺寸－cm)： 匝根據(jù)匝比求得初級(jí)匝數(shù)： 匝(8) 根據(jù)式()要求的電感量所需的氣隙長(zhǎng)度(L－μH。尺寸－cm)： (9) 計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)尺寸和線(xiàn)圈電阻由步驟(5)得到窗口尺寸：窗口寬度bw= ，高度hw=。.，－2=。次級(jí)－Uo=24V,1D24=。計(jì)算個(gè)電流值(式（，）) 輸出電流：Io=10A 平均峰值電流： 電流有效值： 交流電流：次級(jí)是6匝6層銅帶，，卷繞。=。電流密度為650A/cm2－因磁芯損耗可忽略，銅損耗可大些，故電流密度可取高些。線(xiàn)圈直流電阻： 計(jì)算交流電阻：在100kHz時(shí)Δ＝。，Q=。=。 初級(jí)線(xiàn)圈－Ui=24V，D=。由式（），（），()，(）計(jì)算初級(jí)電流。因?yàn)槌跫?jí)和次級(jí)的平均安匝總是相等的，一起驅(qū)動(dòng)電感磁芯。因此 平均峰值電流I1a：I2a/n= 直流電流Idc：D I1a== 有效值電流I1： 交流電流I1ac： 峰值短路電流I1sp：25/n=5A初級(jí)線(xiàn)圈3匝利茲線(xiàn)，3層，每層10匝。利茲線(xiàn)10匝能繞滿(mǎn)整個(gè)線(xiàn)圈寬度。3層初級(jí)的高度是3=。 ，整個(gè)利茲線(xiàn)的比電阻再除以150，100℃。導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度等于30匝乘以平均匝長(zhǎng)30=138cm。 初級(jí)線(xiàn)圈電阻： Rdc=183=為了計(jì)算交流電阻，150股導(dǎo)線(xiàn)近似等效為正方形12深和12寬（12的平方150根）的陣列。因此總的30層導(dǎo)線(xiàn)（3層乘以12）。－中心的間隔等于線(xiàn)圈寬度除以120（）。： Q=以及36層，求得Rac/Rdc=, Rac= Rdc=＝(10) 計(jì)算線(xiàn)圈總損耗和溫升次級(jí)直流損耗： P2dc=Io2Rdc=102=次級(jí)交流損耗 P2ac=I2ac2Rac==總的次級(jí)損耗－直流加交流 P2=+= 有效線(xiàn)圈高度可以增加次級(jí)線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)厚度，這樣可以減少直流損耗。但因此Q值較大，引起交流電阻增加，因而交流損耗增加大于直流損耗的減少。初級(jí)直流損耗（Rdc=） P1dc=I1dc2Rdc=22=初級(jí)交流損耗（Rac=） P1ac=I1ac2Rac==總的初級(jí)損耗－直流加交流 P1=+=總的線(xiàn)圈損耗： Pw=+= 因?yàn)榇判緝H20mW?？偩€(xiàn)圈高度（）：++=。(L1=n2L2).根據(jù)第六章計(jì)算初級(jí)和次級(jí)之間的漏感，初級(jí)邊近似為5μH。線(xiàn)圈間電容50pF。如果線(xiàn)圈交錯(cuò)結(jié)構(gòu)（），漏感要小一半，但線(xiàn)圈間電容將增大加倍。交錯(cuò)結(jié)構(gòu)將線(xiàn)圈分成兩部分，每部分層數(shù)相等。這將使初級(jí)和次級(jí)的Rac/Rdc都減少到接近1。次級(jí)銅的厚度增加，可進(jìn)一步減少損耗。5．?dāng)嗬m(xù)工作模式。根據(jù)定義，在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期的一部分時(shí)間總的安匝下降到零。因此，斷續(xù)模式在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期有三個(gè)不同的時(shí)刻：ton，tR和t0((b))。隨著負(fù)載增加，峰值電流Ip，tT,和tR也增加，但t0減少。當(dāng)t0為零時(shí)，進(jìn)入臨界連續(xù)模式((a))。進(jìn)一步增加負(fù)載，進(jìn)入連續(xù)模式。因?yàn)榭刂苹芈诽卣魍蝗桓淖儯赡芤鸩环€(wěn)定，這是不希望的。在斷續(xù)模式中，在每個(gè)周期中，在導(dǎo)通期間存儲(chǔ)的所有的能量（LI1p2/2）在截止期間傳輸?shù)捷敵?。磁能乘以頻率等于輸出功率Po=IoUo。所以，如果頻率f，L，Uo保持不變，LI1p2/2也不隨Ui變，但僅正比于負(fù)載電流，而I1p正比于負(fù)載電流的平方根。在臨界連續(xù)時(shí)輸出最大功率。以到達(dá)臨界連續(xù)時(shí)正好達(dá)到短路允許峰值電流條件下設(shè)計(jì)電路，設(shè)計(jì)的匝比、占空度和電感量在峰值電流小于允許峰值電流時(shí)，提供全部輸出功率。決不能脫離磁元件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。尤其在高頻需要很少次級(jí)匝數(shù)，選取匝數(shù)發(fā)生困難時(shí)。設(shè)計(jì)理想的斷續(xù)模式反激變壓器的次級(jí)可能出現(xiàn)分?jǐn)?shù)匝，如果次級(jí)取整為1匝或2匝，將引起損耗和成本的增加，可通過(guò)改變?cè)驯群驼伎斩取＠?9 斷續(xù)模式電感設(shè)計(jì)舉例1） 決定反激變壓器設(shè)計(jì)有關(guān)的參數(shù)。 臨界模式（低Ui） (安匝) ISp I1 I2 ton tof 滿(mǎn)載 T (高Ui) I1 IP I2 0 ton tR t0 安匝斷續(xù)波形 輸入電壓 Ui：28177。4V 輸出電壓 Uo：5V 滿(mǎn)載電流Io：10A 短路電流Is：12A 電路拓?fù)洌悍醇?，斷續(xù)模式 開(kāi)關(guān)頻率f：100kHz 設(shè)定的占空度D：24V, 限定次級(jí)峰值電流I2p：45A(次級(jí)) 限定次級(jí)電感L2：(D=,ΔI=45A) 最大損耗（絕對(duì)）： 最大溫升ΔT：40℃ 冷卻方式：自然冷卻2) 初步計(jì)算：根據(jù)最小Ui(24V)和Uo（）： 匝比n降低到4:1,而不是5:1,因?yàn)椋?a)4:1比較接近；(b)峰值輸出電流小了，減少輸出電容的負(fù)擔(dān)，以及(c)初級(jí)開(kāi)關(guān)的峰值電壓減少了。,必須重新計(jì)算： 由平均電流求臨界連續(xù)時(shí)次級(jí)峰值電流： 所以，（＝）。： 在計(jì)算損耗之前，必須決定最低電壓Ui最壞情況下直流和交流分量。因匝比和占空度可能改變，為使線(xiàn)圈優(yōu)化，電流計(jì)算在以后進(jìn)行。3) 應(yīng)用產(chǎn)品手冊(cè)選擇磁芯材料：磁芯材料：鐵氧體P類(lèi)。4) 磁芯工作的最大磁通密度和最大擺幅。選用最大磁通密度Bmax=(3000Gs)。在電流斷續(xù)模式中，根據(jù)定義每個(gè)開(kāi)關(guān)周期度有部分時(shí)間電流為零。所以，ΔI總是等于Ip,并因?yàn)檎汝P(guān)系，ΔB總是等于Bp。在低輸入電壓，當(dāng)電流達(dá)到峰值短路電流限制時(shí)出現(xiàn)ΔBmax和Bmax。如果磁芯受損耗限制，在P類(lèi)材料磁芯損耗曲線(xiàn)中，一般取損耗限制為100mW/cm3，紋波頻率為100kHz，由此決定了相應(yīng)最大峰值磁通密度為1100Gs。得到的峰值磁通密度乘以2獲得峰值磁通密度擺幅為2200Gs,。因?yàn)樵跀嗬m(xù)模式中，Bmax＝ΔBmax，接近飽和。因此，在Bmax＝，相應(yīng)于ΔI=I2p=46A。5) 應(yīng)用產(chǎn)品手冊(cè)或面積乘積公式，粗選磁芯的形狀和尺寸。選擇EE型－ETD系列。采用損耗限制面積乘積公式（式()），ΔBmax＝=。采用ETD24磁芯尺寸，AP=(帶骨架)：由手冊(cè)查得對(duì)于所選磁芯的參數(shù)為： 有效磁芯截面積Ae= 有效體積Ve= 平均磁路長(zhǎng)度le= 中柱直徑D=窗口尺寸（’骨架減少的尺寸）： 窗口面積Aw/AW’= 寬度bw/bW’= 高度hw/hW’= 平均匝長(zhǎng)lav=6) 決定熱阻RT和允許損耗，并將損耗分成磁芯和線(xiàn)圈損耗。由磁芯手冊(cè)得到熱阻為28℃/W。根據(jù)最大溫升ΔT求得允許損耗為： Plim=ΔT/RT=40/28=因?yàn)樾∮诘谝徊經(jīng)Q定的絕對(duì)損耗2W。預(yù)計(jì)磁芯損耗： PC=p’Ve=100mW=350mW.7) 計(jì)算需要的次級(jí)電感量的匝數(shù)： 匝 匝，磁通密度擺幅成比例地大于初始假設(shè)： 除以2得到峰值磁通密度擺幅，查磁芯損耗曲線(xiàn)，(1300Gs)得到校正后磁芯損耗為160mW/cm3。乘以Ve=，校正后的磁芯損耗為560mW。如果N2取整上升到3匝，磁芯損耗將大大減少，但線(xiàn)圈損耗同時(shí)大大增加，而且磁芯窗口面積可能繞不下線(xiàn)圈。8) 計(jì)算要求的電感量的氣隙長(zhǎng)度(L－μH。尺寸－cm)： 9) 計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)尺寸和線(xiàn)圈電阻：由第5步獲得窗口寬度bw=，高h(yuǎn)w= 。=。次級(jí)：Ui=24V，1－D24= 輸出電流Io=12A（短路）峰值短路電流I2sp= 有效值電流I2=交流電流I2ac=電流密度為450A/cm2,。,。2匝－2層。次級(jí)直流電阻為 計(jì)算交流電阻：100kHz時(shí)穿透深度Δ＝。,Q==,，查閱Dowell曲線(xiàn)，對(duì)于Q=，Rac/Rdc≈。次級(jí)交流電阻（未交錯(cuò)繞） 如果線(xiàn)圈交錯(cuò)繞，次級(jí)夾在兩半初級(jí)之間，相當(dāng)于次級(jí)分成兩段，每段1匝。Q=，1層對(duì)應(yīng)Rac/Rdc≈。此時(shí)次級(jí)交流電阻 初級(jí)：Ui=24V，D24=。因次級(jí)和初級(jí)安匝總是相等的，因此 初級(jí)峰值電流 初級(jí)直流電流 初級(jí)電流有效值 初級(jí)交流有效值電流密度為450A/cm2，d=。，8匝卷繞。8層，總的線(xiàn)圈高度為8(+)=。初級(jí)電阻為 計(jì)算線(xiàn)圈的交流電阻：線(xiàn)圈如果不交錯(cuò)繞。在紋波頻率為100kHz時(shí)，穿透深度Δ=，8層，則Q=＝。初級(jí)交流電阻為 骨架 3層 1密爾絕緣 交錯(cuò)反激線(xiàn)圈如果交錯(cuò)繞，初級(jí)分成兩半，每段4層，Q=。交錯(cuò)繞時(shí)初級(jí)交流電阻為 Rac＝Rdc＝。10) 計(jì)算線(xiàn)圈損耗，總損耗和溫升，采用交錯(cuò)結(jié)構(gòu)：次級(jí)直流損耗（Rdc＝）： P2dc=122=次級(jí)交流損耗（Rac=）: P2ac=ISac2Rac=152=總次級(jí)線(xiàn)圈損耗－直流加交流： P2=+=初級(jí)直流損耗（Rdc=）: P1dc=I1dc2R1dc==初級(jí)交流損耗(Rac=): P2ac=I1ac2R1ac==總的初級(jí)線(xiàn)圈損耗－直流加交流是： P1=+= 總的線(xiàn)圈損耗： Pw=+=.總的變壓器損耗 PT=Pw+PC=+=。溫升將為： ΔT=RTPT=28=27℃，總的線(xiàn)圈高度：++=。（），線(xiàn)圈間電容近似為50pF。如果線(xiàn)圈不交錯(cuò)，根據(jù)第六章式（），漏感將增大一倍，但線(xiàn)圈間電容減少一半。參考文獻(xiàn)1.《Unitrode Magnetics Design Handbook 》－Magnetics Design for Switching Power Supplies Lloyd H. Dixon2.《Swiching Power Supply Design》Abraham I. Pressman Second Edition McGrawHill 19983.《電力電子技術(shù)》丁道宏 航空工業(yè)出版社 19984. 《Philips Magnetic Components》1996 (Mannul)寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來(lái)越容易。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來(lái)越難。能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無(wú)能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較。拼一個(gè)春夏秋冬！贏一個(gè)無(wú)悔人生！早安！—————獻(xiàn)給所有努力的人. 學(xué)習(xí)好幫手