電源高頻變壓器的設計方法 設計高頻變壓器是電源設計過程中的難點，下面以反饋式電流不連續電源高頻變壓器為例， 介紹一種電源高頻變壓器的設計方法。 設計目標：電源輸入交流電壓在180V~260V之間，頻率為50Hz，輸出電壓為直流5V、14A，功率為70W，電源工作頻率為30KHz。 設計步驟： 1、計算高頻變壓器初級峰值電流Ipp 2、求最小工作週期系數Dmin 3、計算高頻變壓器的初級電感值Lp 4、計算出繞組面積Aw和鐵心有效面積Ae的乘積Aw*Ae,選擇鐵心尺寸。 5、計算空氣間隙長度Lg 6、計算變壓器初級線圈Np 7、計算變壓器次級線圈Ns 高頻變壓器：整流、變壓 在傳統的高頻變壓器設計中，由於磁心材料的限制，其工作頻率較低，一般在20kHz左右。隨著電源技術的不斷髮展，電源系統的小型化，高頻化和高功率比已成為一個永恆的研究方向和發展趨勢。因此，研究使用頻率更高的電源變壓器是降低電源系統體積，提高電源輸出功率比的關鍵因素。 作為開關電源最主要的組成部分，高頻變壓器相對於傳統的工頻變壓器有以下優點：利用鐵氧體材料製成的高頻變壓器具有轉換效率高、體積小巧的特點;而傳統的工頻變壓器工作在50Hz下，輸出相同功率時需要較大的截面積而導致變壓器體積龐大，不利於電源的小型化設計，而且電源轉換效率也低於開關電源。 電腦使用的開關電源一般採用半橋式功率轉換電路，工作時兩個開關三極體輪流導通來產生100kHz的高頻脈衝波，然後透過高頻變壓器進行降壓，輸出低電壓的交流電。在這個電路中，開關管的最大電流對電源輸出功率的大小有一定的限制(通常應用於300W電源的MOS管體積較大，有的電源甚至使用了耐流達到10A的開關管)，而高頻變壓器各個繞組線圈的匝數比例則決定了輸出電壓的多少，由於工作在很高的頻率下，對元件質量的要求和線路的搭配有很高的要求。

高頻變壓器匝數計算

L =(μ* S )/ l * N2

匝數公式的推導過程：

1．磁通量與磁通密度相關公式：

Ф = B * S ⑴

B = H * μ ⑵

H = I*N / l ⑶

2．電感中反感應電動勢與電流以及磁通之間相關關係式：

EL =⊿Ф / ⊿t * N ⑷

EL = ⊿i / ⊿t * L ⑸

由上面兩個公式可以推出下面的公式：⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 變形可得：N = ⊿i * L/⊿Ф

再由Ф = B * S 可得下式:N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹

且由⑸式直接變形可得：⊿i = EL * ⊿t / L ⑺

聯合⑴⑵⑶⑷同時可以推出如下算式:L =(μ* S )/ l * N2 ⑻

這說明在磁芯一定的情況下電感量與匝數的平方成正比(影響電感量的因素)

擴充套件資料：

線圈計算匝數的注意事項：

1、一個線圈的導線根數不一定就是匝數，只有並繞根數等於1時，一個線圈的導線根數才等於線圈的匝數。

有如下關係： 一個線圈的導線根數一併繞根數×匝數電機定子每槽中的導線數目是指在單層繞組中，每槽導線數等於匝數；在雙層繞組中，每槽導線數是匝數的兩倍即2x匝數。

2、計算初級線圈和次級線圈的匝數：

磁芯選擇為EE-42(截面積1.76mm2)磁通密度為防治飽和取值為2500高斯也即0.25特斯拉, 這樣由⑹式可得

初級電感的匝數為: N1= ⊿i * L / ( B * S ) = 2.87 * (0.558*10-3)/0.25*(1.76*10-4)

計算初級電感匝數: N1 ≌ 36 (匝)

同時可計算次級匝數：N2 ≌ 5 (匝)

參考資料來源：