一、设计步骤
step0 SPEC：VIN，fs， Vo ， Io ， D， η， △t ， CCM&DCM， Load状况
step1 选择CORE材质，确定△B.
step2 确定CORE形状和规格.
step3 确定临界电流 IOB．
step4 设定匝数比ｎ，CHECK Dmax.
step5 CCM / DCM临界时二次侧峰值电流△ISB计算. (CCM连续模式；DCM断续模式)
step6 计算原、副边电感(Lp&Ls).
step7 求CCM时副边峰值电流△Isp.
step8 求CCM时原边峰值电流△Ipp.
step9 确定Np， Ns .
step11 计算线径，估算铜窗占用率.
step12 估算损耗及温升.
step13 结构设计.
step14 样品制作，结构确认.
step15 设计优化.
二、设计举例 ( DESIGN EXAMPLE )
Step0. 相关规格取得 (Specification)
例： 60watts ADAPTER POWER MAIN TRANSFORMER
INPUT： 90 ~ 264 Vac 47 ~ 63 Hz ；
OUTPUT： DC 19V 3.16A Vcc = 12 VDC 0.1A
η≧ 83% f s = 70KHz Duty cylce over 50%
△t ≦60℃ @ 60W 变压器限高 20mm.
Note ： Constant Voltage & Current Design (UC3843AD)
Step1. 选择CORE材质，确定△B
本例为ADAPTER DESIGN，由于该类型机散热效果差，故选择CORE材质应考虑高Bs，低损耗及高
μi材质，结合成本考虑，在此选用Ferrite Core， 以TDK 之 PC40 or PC44为优选，对比TDK DATA BOOK，可知 PC44材质单位密度下铁损明显低于PC40 ，最后确定应用PC44材.
相关参数如下：
μi = 2400 ± 25% @100KHZ ，100℃
Bs = 390mT Br = 60mT @ 100℃ Tc = 215℃
为防止变压器出现瞬态饱和效应， 此例以低△B设计.
选 △B = 60%Bm， 即△B = 0.6 * (390 - 60) = 198mT ≈0.2 T
Step2. 确定Core 形状和规格.
1. 求core Ap以确定 size
Ap = AW*Ae=(Pt*104)/(2*ΔB*fs*J*Ku)
= [(60/0.83+60)*104]/(2*0.2*70*103*400*0.2) = 0.59cm4
式中 Pt = Po /η +Po 传递功率
J ： 电流密度 A / cm2 (300~500)
Ku： 绕组系数 0.2 ~ 0.5 .
2. 形状及规格确定
形状由外部尺寸，可配合BOBBIN，EMI要求等决定，规格可参考AP值及形状要求而决定，结合上述原则，查阅TDK之DATA BOOK，可知RM10， LP32/13，EPC30均可满足上述要求，但RM10和EPC30可用绕线容积均小于LP32/13，在此选用LP32/13 PC44，其参数如下：
Ae = 70.3 mm2 Aw = 125.3mm2 AL = 2630±25%
AP = 0.88 cm4 Ve = 4498mm3 le = 64.0mm
Step3. 估算临界电流 IOB ( DCM / CCM BOUNDARY )
本例以IL达80% Iomax时为临界点设计变压器.
即 ： IOB = 80%*Io(max) = 0.8*3.16 = 2.528 A
Step4. 求匝数比 n
n = [VIN(min) / (Vo + Vf)] * [Dmax / (1-Dmax)]
= [107 / (19 + 0.6)] *[0.5 / (1- 0.5)]
= 5.5 ≈ 6
VIN(min) = 90* - 20 = 107V
匝比 n 可取 5 或 6，在此取 6 以降低铁损，但铜损将有所增加.
CHECK Dmax
Dmax = n (Vo +Vf) / [VIN(min) + n (Vo + Vf)]
= 6*(19 + 0.6) /[107 + 6*(19 + 0.6)] = 0.52
Step5. 求CCM / DCM临界状态之副边峰值电流ΔISB.
ΔISB= 2IOB / (1-Dmax) = 2*2.528 / (1-0.52) = 10.533A
Step6. 计算次级电感 Ls 及原边电感 Lp.
Ls = (Vo + Vf)(1-Dmax) * Ts / ΔISB
= (19+0.6) * (1-0.52) * (1/70000) / 10.533
= 12.76 uH
Lp = n2 Ls = 62 * 12.76 = 459.4 uH ≈ 460 uH
此电感值为临界电感，若需电路工作于CCM，则可增大此值，若需工作于DCM则可适当调小此值.
Step7. 求CCM时副边峰值电流ΔIsp.
Io(max) = (2ΔIs + ΔISB) * (1- Dmax) / 2
∴ΔIs = Io(max) / (1-Dmax) - (ΔISB / 2 )
∴ΔIsp = ΔISB +ΔIs = Io(max) / (1-Dmax) + (ΔISB / 2 )
= 3.16 / (1-0.52) + 10.533 / 2
= 11.85A
Step8. 求CCM时原边峰值电流ΔIpp.
ΔIpp = ΔIsp / n = 11.85 / 6 = 1.975 A
Step9. 确定Np、Ns .
1. Np Np = Lp * ΔIpp / (ΔB* Ae)
= 460*1.975 / (0.2*70.3) = 64.6 Ts
因计算结果为分数匝，考虑兼顾原、副边绕组匝数取整，使变压器一、二次绕组有相同的安匝值，故调整 Np = 60Ts OR Np = 66Ts
考虑在设定匝数比n时，已有铜损增加，为尽量平衡Pfe与Pcu，在此先选 Np = 60 Ts.
2. Ns Ns = Np / n = 60 / 6 = 10 Ts