充電器中的變壓器設(shè)計(jì)實(shí)例（2）

桌面式電源適配器選擇變壓器的最佳磁感應(yīng)

最佳磁感應(yīng)B=的選擇是要使磁心損耗和銅損耗大約相等。如果避免了磁心飽和，那么可得到最小的總損耗和最大效率。

根據(jù)圖，對(duì)于100W、工作頻率為30kHz、工作于推挽狀態(tài)的情況，推薦的最佳峰值磁通偏移B=約為150mT。記住在推挽工作情況下，磁振幅差（△B）是該峰值的兩倍，所以磁密度峰峰值是300mT（見圖）。

圖N27鐵氧體材料的最佳工作磁通密度振幅，作為輸出功率的函數(shù)，以頻率和磁心尺寸為參數(shù)（經(jīng)西門子公司許可）

（a）B／H回環(huán)表示推挽工作情況下的B／H工作范圍

（b）表示單端正激和反激工作情況下受限的B／H工作范圍

在圖中，假設(shè)推薦的最佳磁密度是總的峰峰偏移值。因此在單端正激變換器中，300mT的峰值磁密度表示了最大效率。注意在單端正激變換器中，只使用了B／H特性的正向四分之一（見圖）。為避免飽和，有必要為剩磁、高溫影響和瞬態(tài)條件留些安全裕量。該例中總偏移選擇為250mT（峰值125mT），該值小于最佳值，而此設(shè)計(jì)稱為“飽和限制”。

現(xiàn)在磁心損耗稍低于銅損耗。這是單端變換器中常有的情形，除非磁心是專門為單端變換器應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。

步驟3，計(jì)算變壓器的原邊匝數(shù)

輸出功率100W

所選磁心E42-15

頻率30kHz

磁通密度250mT

驅(qū)動(dòng)電流波形是方波，所以使用伏秒方法計(jì)算原邊匝數(shù)。假設(shè)最大脈寬是周期的50%。

因此

計(jì)算掃描儀電源適配器原邊電壓（V。）。在額定輸入和滿載條件下計(jì)算原邊電壓。輸入整流器電路的結(jié)構(gòu)要適應(yīng)110／220V這兩個(gè)工作范圍，所以在110V交流輸入時(shí)要使用倍壓器。

近似的轉(zhuǎn)換系數(shù)是

V_cc=V_rms…×1.3×1.9

因此，輸入電壓是110Vm時(shí)，原邊直流電壓Vcc是

110×1.3×1.9=272V

因此，最小原邊匝數(shù)是

式中，Vcc=原邊直流電壓，單位是V；

ton=最大導(dǎo)通時(shí)間，單位是μs；

B=最大磁通密度，單位是T；

A=有效磁心面積，單位是mm2

因此，

步驟4，計(jì)算變壓器的副邊匝數(shù)

對(duì)最低輸出電壓計(jì)算副邊匝數(shù)，本例中為5V。輸出濾波器和變壓器副邊示于圖中。

如圖，對(duì)于連續(xù)電流工作方式，

由于最大脈寬時(shí)，ton=toff。因此

因此最小副邊電壓是10V。允許二極管和電感繞組上有1V的壓降，V，變成11V。這必須在90V的最小充電器輸入和16。5s的最大的導(dǎo)通時(shí)間時(shí)是有效的。

原邊直流電壓為90V時(shí)，Vcc是

Vcc=90×1.3×1.9=222V

因原邊Nmin-=100匝，每匝電壓（Vpt）是

而最小的副邊匝數(shù)是

副邊匝數(shù)取整為5匝。原邊匝數(shù)按下式調(diào)整:

因此

用類似的方法，可以計(jì)算剩下的12V輸出匝數(shù)。同樣估計(jì)二極管和扼流繞組有1V損耗,因此

12V電源適配器輸出的副邊匝數(shù)是

可以取為11.5匝（見圖）。