CCM反激式开关电源变压器计算设计

 

CCM反激式开关电源变压器计算设计 

（输入：90-264V AC，输出：12V/2A，EE1710，Bmax=0.3T，65kHz）

 1. 设计目标     

参数	值
输入电压范围	90-264V AC（整流后约127-373V DC）
输出电压/电流	12V/2A（24W）
磁芯型号	EE1710（Ae=46mm²，槽宽8.2mm）
最大磁通密度	Bmax=0.3T
开关频率	65kHz
工作模式	连续导通模式（CCM）

 

 

变压器骨架图：

   

          

 

 

2. 设计步骤与计算     

2.1 确定输入功率与效率

输出功率：P_out = 12V * 2A = 24W   

效率要求：六级能效标准要求效率 ≥89%，假设效率 η= 90%   

输入功率：  

 

          

 

2.2 计算最大占空比 

CCM模式下，最大占空比D_max设为 0.45（经验值）。  

          

 

 

2.3 计算匝数比 

匝数比公式：  

V_in_min = 90V*≈ 127V （整流后最小值）  

V_F = 0.7V （输出二极管压降） 

 

代入计算：  

          

 

 

匝数比 N = 8.0   

          

 

 

2.4 计算初级绕组匝数

初级绕组匝数公式：  

代入计算：

取整 N_p = 64 匝

          

 

 

          

 

 

2.5 计算次级绕组匝数  

次级绕组匝数：  

          

 

 

2.6 计算辅助绕组匝数

假设辅助绕组供电电压 V_aux= 15V （需根据主控IC供电电压确定）  

          

 

 

          

 

 

2.7 绕组电流与线径选择  

初级绕组电流 ：

- 峰值电流：  

      

 

- 有效值电流：  

  

- 线径选择：  

  电流密度  J = 4A/mm²，截面积  A = = 0.095mm²，选 0.35mm直径漆包线（截面积0.096mm²）。  

          

 

 

          

 

 

次级绕组电流

- 有效值电流：  

 

- 线径选择：  

  截面积 A = = 0.675mm²，选 0.9mm直径漆包线（截面积0.636mm²）或双线并绕。  

          

 

 

辅助绕组电流 

- 假设电流 I_aux = 0.1A，选 0.2mm直径漆包线  

          

 

 

 

3. 变压器结构

- 绕制顺序：  

  1. 初级绕组（64匝，0.35mm线）→ 绝缘胶带 →  

  2. 次级绕组（8匝，0.9mm线）→ 绝缘胶带 →  

  3. 辅助绕组（10匝，0.2mm线） → 绝缘胶带 → 

  4. 屏蔽绕组（需根据EMI情况实际调试）    

- 磁芯装配：EE1710磁芯，需加气隙（气隙长度通过电感量测试调整）。  

          

 

 

4. 注意事项     

1. 气隙调整：通过增加磁芯气隙降低磁芯饱和风险，需实测初级电感量 L_p，确保满足：  

  

   （实际需根据磁芯特性调整）。  

2. 温升测试：满载工作下，变压器最高温度应 ≤90℃。  

3. 安全间距：初级与次级绕组间需加强绝缘（如3层胶带），满足安规要求。

4、变压器需使用三明治绕法2层+1层，需根据实际绕制情况分配两层圈数

5.关键参数总结

          

 

 

参数	值
初级绕组 N_p	64匝，0.35mm漆包线
次级绕组 N_s	8匝，0.9mm三层绝缘线
辅助绕组 N_aux	10匝，0.2mm漆包线
匝数比  N	8.0
电感量 L_p	890uH