Vin=176×1.3=228.8V
因为作用电压是一个方波,一个导通期间的伏秒值与原边匝数关系为
NP= Vin×ton/(ΔBac×Ae)
式中 NP----原边匝数
Vin----原边所加直流电压(V)
ton----导通时间(µs)
ΔBac----交变工作磁密(mT)
Ae----磁芯有效面积(mm2)
NP= 228.8×6.30/(0.2×84.41)=86匝
以输出电压12V为例进行计算,设整流二极管压降0.6V,绕组压降0.6V,则副边绕组电压值为12+0.6+0.6=13.2V。
原边绕组每匝伏数= Vin/ NP=228.8/86=2.66V/匝
副边绕组匝数NS=13.2/2.66=4.96匝
由于副边低压大电流,应避免使用半匝线圈(除非特殊技术上需要),考虑到磁芯磁路可能产生饱和时,使变压器调节性能变差,因此取4.96的整数值5匝。
因副边取整数5匝,反激电压小于正向电压,新的每匝的反激电压是13.2/5=2.64V/匝。占空比必须以同样的比率变化来维持伏?秒相等。
ton= Ts×2.64/(2.64+2.66)=14×2.64/5.3=6.97µs
4 确定磁芯气隙的大小
上面已经分析过,带气隙的磁芯在一个更大的磁场强度H值下才会产生磁饱和,因此磁芯可经受一个更大的直流成分。另外,当H=0时,Br更小,磁芯的磁感应强度B有一个更大的可用工作范围ΔB。最后,有气隙时,导磁能力降低,导致每匝的电感量减小,绕组总电感值减小,但气隙的存在减少磁芯里直流成分所产生的磁通。

(a)完全能量传递方式 (b)不完全能量传递方式 (c)不完全能量传递方式
(原边电感较大) (原边电感大小适中)
图2 在反激变压器中原边电流的波形(三种情况下Iave均相同)
实际设计工作是通过气隙大小调整来选定能量的传递方式。图2示出三种可能的方式。(a)是完全能量传递方式。这种方式传递同样的能量,峰值电流是很高的。工作中开关晶体管、输出二极管和电容器产生最大的损耗,且在变压器自身产生最大的铜耗(I2R);(b)表示不完全能量传递方式。此时,具有一个低电流斜率,这是电感较大的缘故。尽管这种工作方式损耗最小,但这大的磁化直流成分和高的磁滞将使大多数铁磁物质产生饱和。(c)表示一个较好的折衷方法,它的峰值电流大小适中,峰值与直流有效值的比也比较适中。当经调整气隙,使在合适的气隙大小下,就能得到这一传递方式。工作中噪声较小,效率也合理。
使用图2原边电感量可通过电流波形图的斜率Δi/Δt按下式求出
LP=VinΔt/Δi
在图(c)中,设取IP2=3 IP1,则tOn=t2-t1时间内电流平均值Iave
Iave= IP2 -IP1=3 IP1- IP1 = 2IP1
在周期内TS的平均输入电流IS
Iin=P/Vin=30.77/228.8=0.13A
相应的值为
Iave= IinTS/tOn=0.13×14/6.97=0.26A
IP1=Iave/2=0.13A
IP2=3 IP1=0.39A
在tOn期间电流变化量Δi= IP2 -IP1=0.39-0.13=0.26A带入LP=VinΔt/Δi式中求出原边电感LP
LP= VinΔt/Δi=228.8×6.97/0.26=6.13mH
一旦已知原边电感Lp和匝数Np,求出电感系数AL
AL=Lp/N2p=0.00613/862=829nH/匝2
用下式计算气隙
lg=µ0×N2p×Ae/ Lp
式中lg ------气隙长度(mm)
µ0------4π×10-7
Np ------原边匝数
Lp ------原边电感(mH)
Ae ------磁芯面积(mm2)
lg =4π×10-7×862×84.41/6.13=0.13mm