【圖文】反激電源變壓器計算方法、電路設計-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-09-06
反激電源的三種模式 :CCM,DCM,CRM 。
上圖可見，DCM和CCM是固定頻率的，CRM是可變頻率的。其中Id為副邊的輸出電流。分析上圖，可知CCM模式下，電流不會趨于0。DCM模式下，電流會趨于0，并且有一定的死區時間。CRM模式下，電流剛剛到達零時，就會導通開關管。
匝比的計算
匝比的選取跟工作模式沒有關系，只與我們的設計參數選定有關。首先設定開關管的耐壓Vds及設定dearating，同時假定允許的最大spike值α。
Vds=Vin+Vc, Vc=Vs*Np/Ns, 因此：
Np/Ns=（Vds-Vin-α）/（Vf+Vout）
CCM模式的計算
首先引入公式：
電感電流爬升率：△Ids=Vin/LP*Ton
伏秒平衡，
Vin*Ton=Vp*Toff,Vp/Vs=Np/Ns,
Vin*Ton=(Vout+Vf)*Toff*Np/Ns
首先根據伏秒平衡，并且固定頻率，可以求出D，Ton的值。
再算副邊輸出波形，帶入公式：
1.Iout=Idc=（Ip-△Id/2）(1-D)=（Id1+Id2）(1-D)
2.△Id=Id1-Id2=(Vout+Vf)/Ls*Toff
已知Iout，Vout, Vf，Ton, D，3個變量Id1，Id2和Ls。Ls可以認為給定的，給如一個值Ls，求出Id1和Id2.
L=N2*1/Rm, Rm=Le/(uA)(Le是磁環長度) Rm是磁阻。
IpNp=Is*Ns
可知Lp,Is,Ns.到這里副邊源邊的輸出電流波形和電感值都可以求出來了，那么現在驗證給定的Ls值是否合理。
1.計算磁通Bmax，線圈是否飽和。
2.算單位磁通密度△B，然和已知頻率，體積就可以算出磁芯的發熱。
3.根據變壓器的骨架，可知變壓器的繞線空間Aw，在除以電流，可以算出單位面積的電流多大，看是否符合。
DCM模式的計算
DCM的計算和CC類似，只是多了個死區時間。
1.Iout=Idc=IsD/2, 三角波的平均值
2.Is=(Vo+Vf)/LsToff = (Vo+Vf)/Ls*(D/f)電流爬升率公式
上面2個方程，3個變量D，Is,Ls.假設Ls值可以求出D,Is
同理
IpNp=IsNs, 求出Ip。
Lp/Ls=(NP/NS)2，求出Lp.
Ip=Vin/Lp*Ton,求出Ton時間。
這里DCM的波形也求算出來了，下面還是一樣驗證設定的Ls值是否符合設計要求，同CCM類似。
CRM模式的計算
CRM是CCM和DCM的臨界，理想情況下是每次電流過0的時候就會切換MOSFET，所以沒有死區時間。
1.Vin*Ton=(Vout+Vf)Toff*Np/Ns ,伏秒平衡。
2.Iout=Idc=IsD/2=Is*Toff/(Toff+Ton) /2, 三角波的平均值
3.Is=(Vout+Vf)/Ls *Toff.
三個方程，4個未知量了Ton,Toff,Ls,Is,給定Ls 求出另外3個變量，并算出頻率F。
同理可以求出源邊電流波形Lp, Np.
這樣CRM的電流波形也求算出來了，下面還是一樣驗證設定的Ls值是否符合設計要求，同CCM類似。
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