手搓反激电源

L p = η ∗ D m a x 2 ∗ V i n m i n 2 2 ∗ f s w ∗ K f r ∗ P o = 0.8 ∗ 0. 5 2 ∗ 3 2 2 2 ∗ 160 ∗ 1 0 3 ∗ 1 ∗ 12 = 53 μ H Lp=\frac{η * Dmax^2 * Vin min^2}{2 * fsw * Kfr * Po }=\frac{0.8* 0.5^2 * 32^2}{2 *160 * 10^3 * 1*12 }= 53μH Lp=2∗fsw∗Kfr∗Poη∗Dmax2∗Vinmin2​=2∗160∗103∗1∗120.8∗0.52∗322​=53μH    最坏的情况发生在变换器以最小输入电压Vinmin和最大占空比Dmax且全功率工作时，可以得到最大电感限值为53uH，电感值不可以超过53uH。

n S 1 = L p L s nS1=\frac{Lp}{Ls } nS1=LsLp​

n S 1 = V i n m i n ∗ D m a x ( 1 − D m a x ) ∗ ( V o u t + V F ) = 32 ∗ 0.5 ( 1 − 0.5 ) ∗ ( 12 + 0.7 ) ≈ 2.5 nS1=\frac{Vinmin * Dmax}{(1-Dmax) * (Vout + VF) }=\frac{32* 0.5}{(1-0.5) *(12+0.7)}≈2.5 nS1=(1−Dmax)∗(Vout+VF)Vinmin∗Dmax​=(1−0.5)∗(12+0.7)32∗0.5​≈2.5    仍然用最小输入电压Vinmin和最大占空比Dmax得到最坏情况下的值，同时增加肖特基二极管的正向压降VF0.7V。

V D S m a x = V i n m a x + D m a x ∗ V i n m i n 1 − D m a x = 78 + 0.5 ∗ 32 1 − 0.5 = 110 （ 1 + 0.2 ） = 132 V VDSmax=Vinmax+\frac{ Dmax*Vinmin}{1-Dmax }=78+\frac{ 0.5*32}{1-0.5}=110（1+0.2）= 132V VDSmax=Vinmax+1−DmaxDmax∗Vinmin​=78+1−0.50.5∗32​=110（1+0.2）=132V    MOS管承受最大电压VDSmax增加了20%的安全余量，这是最小值。实际应用中，至少增加50%的余量防止尖峰电压损坏MOS管。 I D S m a x = I e d c + △ I 2 IDSmax=I edc + \frac{ △I}{2 } IDSmax=Iedc+2△I​ P i n = P o u t ŋ = 12 ∗ 1 0.8 = 15 W Pin= \frac{ Pout}{ŋ} = \frac{ 12*1}{0.8}=15W Pin=ŋPout​=0.812∗1​=15W I D S m a x = P I N D m a x ∗ V i n m i n + D m a x ∗ V i n m i n 2 ∗ f s w ∗ L p = 12 / 0.8 0.5 ∗ 32 + 0.5 ∗ 32 2 ∗ 160 ∗ 1 0 3 ∗ 53 ∗ 1 0 − 6 = 1.88 A IDSmax=\frac{PIN}{Dmax * Vinmin}+ \frac{ Dmax * Vinmin}{2 * fsw * Lp}=\frac{ 12/0.8}{0.5 * 32}+ \frac{ 0.5 * 32}{2 *160 * 10^3*53*10^{-6}} = 1.88A IDSmax=Dmax∗VinminPIN​+2∗fsw∗LpDmax∗Vinmin​=0.5∗3212/0.8​+2∗160∗103∗53∗10−60.5∗32​=1.88A

V D m a x = V o u t + V i n m a x n S 1 = 12 + 78 2.5 = 43.2 V ∗ ( 1 + 0.4 ) = 60.5 V VDmax=Vout+\frac{Vinmax}{nS1}=12+\frac{ 78}{2.5}=43.2V*(1+0.4)=60.5V VDmax=Vout+nS1Vinmax​=12+2.578​=43.2V∗(1+0.4)=60.5V

    通过增加40%的余量，等到最大反向电压为60.5V。

计算变压器面积的方法称为AP法。它将变压器的总面积定位为绕组窗口面积与磁芯截面积的乘积，所有变压器的磁通量都汇集于这个位置。

估算Ap方法： A p = A E ∗ A W [ m m 4 ] Ap=A_E * A_W[mm^4] Ap=AE​∗AW​[mm4]

根据参数计算Ap方法： 初级线圈最大电流： I D S m a x = I e d c + △ I 2 初级线圈最大电流：IDSmax=I edc + \frac{ △I}{2 } 初级线圈最大电流：IDSmax=Iedc+2△I​ I d e c = P I N D m a x ∗ V i n m i n I dec=\frac{PIN}{Dmax * Vinmin} Idec=Dmax∗VinminPIN​ △ I 2 = D m a x ∗ V i n m i n 2 ∗ f s w ∗ L p \frac{ △I}{2 }= \frac{ Dmax * Vinmin}{2 * fsw * Lp} 2△I​=2∗fsw∗LpDmax∗Vinmin​

I D S m a x = P I N D m a x ∗ V i n m i n + D m a x ∗ V i n m i n 2 ∗ f s w ∗ L p = 12 / 0.8 0.5 ∗ 32 + 0.5 ∗ 32 2 ∗ 160 ∗ 1 0 3 ∗ 53 ∗ 1 0 − 6 = 1.88 A IDSmax=\frac{PIN}{Dmax * Vinmin}+ \frac{ Dmax * Vinmin}{2 * fsw * Lp}=\frac{ 12/0.8}{0.5 * 32}+ \frac{ 0.5 * 32}{2 *160 * 10^3*53*10^{-6}} = 1.88A IDSmax=Dmax∗VinminPIN​+2∗fsw∗LpDmax∗Vinmin​=0.5∗3212/0.8​+2∗160∗103∗53∗10−60.5∗32​=1.88A

I D S R M S = [ 3 ∗ ( I e d c ) 2 + ( △ I 2 ) 2 ] ∗ D m a x 3 IDSRMS= \sqrt{[3*(Iedc)^2+( \frac{ △I}{2 })^2]* \frac{Dmax}{3 }} IDSRMS=[3∗(Iedc)2+(2△I​)2]∗3Dmax​ ​

A P = ( L P ∗ I D S m a x ∗ I D S R M S B m a x ∗ 0.0085 ) 4 3 ∗ 10000 = ( 56 μ H ∗ 1.88 A ∗ 0.77 A R M S 0.2 ∗ 0.0085 ) 4 3 ∗ 10000 ≈ 163 m m 4 A_P=(\frac{L_P*IDSmax*IDSRMS}{Bmax*0.0085})^\frac{4}{3 }*10000=(\frac{56μH*1.88A*0.77ARMS}{0.2*0.0085})^\frac{4}{3 }*10000≈163mm^4 AP​=(Bmax∗0.0085LP​∗IDSmax∗IDSRMS​)34​∗10000=(0.2∗0.008556μH∗1.88A∗0.77ARMS​)34​∗10000≈163mm4 Bmax对于铁氧体磁芯DCM模式，一般在0.2T-0.3T之间、CCM在0.12T-0.18T之间 选择磁芯的原则磁芯AP1>计算的AP值 根据磁芯对照表可以查询EE13磁芯,当然也可以选择EE10/11

【 E 13 磁芯】 A P 1 的 570 m m 4 > A p 的 163 m m 4 【E13磁芯】AP1的570mm^4 > Ap的163mm^4 【E13磁芯】AP1的570mm4>Ap的163mm4

下一步根据匝数比求出变压器最大原边（初级）和副边（次级）匝数 初级匝数 N p = L p ∗ I D S m a x ∗ 1 0 6 B m a x ∗ A E = 53 μ H ∗ 1.88 A ∗ 1 0 6 0.2 ∗ 17.1 m m 2 ≈ 29 匝 初级匝数Np=\frac{Lp*IDSmax*10^6}{Bmax *A_E }= \frac{ 53μH *1.88A*10^6}{0.2 * 17.1mm^2}≈29匝 初级匝数Np=Bmax∗AE​Lp∗IDSmax∗106​=0.2∗17.1mm253μH∗1.88A∗106​≈29匝 次级匝数 N s = N p 2.5 = 29 2.5 ≈ 12 匝 次级匝数Ns=\frac{Np}{2.5 }= \frac{29}{2.5}≈12匝 次级匝数Ns=2.5Np​=2.529​≈12匝 辅助绕组匝数和副边（次极）输出匝数计算方法相同Naux

RCD吸收电路设计过程包括三个阶段： 1.预估漏电感约为原边电感的2%。Lleak 2.设置最大缓冲器电容电压纹波为10%。△Vc 3.根据上面参数估算RCD组件的值。

RCD电容最大电压 C s n V m a x = V D S m a x ∗ 0.1 + D m a x 1 − D m a x ∗ V i n m i n = 132 V ∗ 0.1 + 0.5 1 − 0.5 ∗ 32 V = 45.2 V CsnVmax =VDSmax*0.1+\frac{Dmax}{1-Dmax}*Vinmin=132V*0.1+ \frac{0.5}{1-0.5}*32V=45.2V CsnVmax=VDSmax∗0.1+1−DmaxDmax​∗Vinmin=132V∗0.1+1−0.50.5​∗32V=45.2V 初级线圈漏感Lleak L l e a k = L p ∗ 0.02 Lleak =Lp*0.02 Lleak=Lp∗0.02 RCD电阻功率PRsn P R s n = I D S m a x 2 ∗ L l e a k ∗ f s w 2 = 1.8 8 2 ∗ 1.06 μ H ∗ 160 k H z 2 = 0.3 W PRsn =\frac{IDSmax^2*Lleak*fsw }{2}= \frac{1.88^2*1.06μH*160kHz}{2}=0.3W PRsn=2IDSmax2∗Lleak∗fsw​=21.882∗1.06μH∗160kHz​=0.3W RCD电阻值Rsn R s n = C s n V m a x 2 2 = 1.8 8 2 ∗ 1.06 μ H ∗ 160 k H z 0.3 W = 6.81 k Ω Rsn =\frac{CsnVmax^2 }{2}= \frac{1.88^2*1.06μH*160kHz}{0.3W}=6.81kΩ Rsn=2CsnVmax2​=0.3W1.882∗1.06μH∗160kHz​=6.81kΩ RCD电容值Csn C s n = 1 △ V c ∗ R s n ∗ f s w = 1 0.1 ∗ 6.81 k Ω ∗ 160 k H z = 9 n F Csn =\frac{1 }{△Vc*Rsn*fsw}= \frac{1}{0.1*6.81kΩ*160kHz}=9nF Csn=△Vc∗Rsn∗fsw1​=0.1∗6.81kΩ∗160kHz1​=9nF RCD二极管最大电压VDsn V D s n = 1.2 ∗ V D S m a x = 1.2 ∗ 132 V = 158.4 V VDsn =1.2*VDSmax = 1.2*132V = 158.4V VDsn=1.2∗VDSmax=1.2∗132V=158.4V

待定！ |副边输出电容值Cap | 250μF| |副边输出电容纹波 | 12.5mV |