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MOSFET开关管工作的最大占空比Dmax:
式中:Vor为副边折射到原边的反射电压,当输入为AC 220V时反射电压为135V; VminDC为整流后的最低直流电压; VDS为MOSFET功率管导通时D与S极间电压,一般取10V。
变压器原边绕组电流峰值IPK为:
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式中:η为变压器的转换效率; Po为输出额定功率,单位为W。
变压器原边电感量LP:
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式中:Ts为开关管的周期(s);LP单位为H。
变压器的气隙lg:
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式中:Ae为磁芯的有效截面积(cm2); △B为磁芯工作磁感应强度变化值(T); Lp单位取H,IPK单位取A,lg单位为mm。
变压器磁芯
反激式变换器功率通常较小,一般选用铁氧体磁芯作为变压器磁芯,其功率容量AP为
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式中:AQ为磁芯窗口面积,单位为cm2; Ae为磁芯的有效截面积,单位为cm2; Po是变压器的标称输出功率,单位为W; fs为开关管的开关频率; Bm为磁芯最大磁感应强度,单位为T; δ为线圈导线的电流密度,通常取200~300A/cm2,η是变压器的转换效率; Km为窗口填充系数,一般为0.2~0.4; KC为磁芯的填充系数,对于铁氧体为1.0。
根据求得的AP值选择余量稍大的磁芯,一般尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯,这样磁芯的窗口有效使用系数较高,同时可以减少漏感。变压器原边匝数NP:
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式中:△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T),Ae单位为cm2,Ts单位为s。
变压器副边匝数Ns:
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式中:VD为变压器二次侧整流二极管导通的正向压降。
功率开关管的选择
开关管的最小电压应力UDS
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一般选择DS间击穿电压应比式(9)计算值稍大的MOSFET功率管。
绕组电阻值R:
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式中:MUT为平均每匝导线长度(cm); N为导线匝数;
为20℃时导线每cm的电阻值(μΩ)。
绕组铜耗PCU为:
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