單端反激開關電源的變壓器實質上是一個耦合電感，它要承擔著儲能、變壓、傳遞能量等工作。下面對工作于連續模式和斷續模式的單端反激變換器的變壓器設計進行了總結。

①傳輸功率：將一個電源的能量瞬時地傳輸到負載。

②電壓變換：通過改變初級與次級匝比，獲得所需要的輸出電壓;可獲得不同的多路輸出電壓;

③絕緣隔離：為了安全，要求離線供電或高壓和低壓不能共地，變壓器方便地提供安全隔離。

CCM模式：(連續模式)在連續模式下，初級開關電流是從一定幅度開始的，然后上升到峰值，再迅速回零;在連續模式下儲存高頻變壓器的能量在每一個開關周期內并未全部釋放掉，所以下一個開關周期具有一定的能量。在采用連續模式可減少初級峰值電流IP和有效值電流IRMS，從而降低MOS的功耗;但連續模式要求增大初級電感受量LP，導致高頻變壓器的體積增大。MOS管的峰值電流相對較小，但存在副邊二極管的反向恢復問題，需要給二極管加吸收電路。

DCM模式：(不連續模式)在不連續模式下，初級開關電流是零開始上升到峰值，再回零。在不連續模式下儲存高頻變壓器的能量在每一個開關周期內全部釋放掉，在不連續模式下的IP和IRMS值較大，但所需要的LP較小，高頻變壓器的體積可以相應減小。適用于較小功率，副邊二極管沒有反向恢復的問題，但MOS管的峰值電流相對較大;

連續模式和不連續模式的設定

設在最大占空比時：初級電流Ip1

初級峰值電流Ip2

初級脈動電流ΔIp

初級峰值電流與初級脈動電流的比例系數： KRP=ΔIp /Ip2(KRP的取值范圍0---1.0)

當 KRP=1.0 即ΔIp =Ip2時 工作在不連續模式

當 0

對于100V/115V交流電源, KRP=0.4—1.0為宜;對于寬范圍輸入或者230V固定輸入的交流電源, KRP=0.6—1.0較為合適.

1、 已知的參數

設計變壓器時，應當預先知道電路拓撲、工作頻率、輸入和輸出電壓、輸出功率或輸出電流以及環境條件。同時還應當知道所設計的變壓器允許多大損耗。總是以滿足最壞情況設計變壓器，保證設計的變壓器在規定的任何情況下都能滿意工作。這些參數由設計人員根據用戶的需求和電路的特點確定，包括：輸入電壓Vin、輸出電壓Vout、每路輸出的功率Pout、效率η、開關頻率fs(或周期T)、線路主開關管的耐壓Vmos。

2、 計算

在反激變換器中，副邊反射電壓即反激電壓Vf與輸入電壓之和不能高過主開關管的耐壓，同時還要留有一定的裕量。反激電壓由下式確定：

Vf=VMos-VinDCMax-V (此處假設為150V)

交流輸入電壓u(V) umin(V) umax(V) Cin(V) VinDCmin(V)

固定輸入:100/115 85 132 (2-3)*Po ≥90

通用輸入:85--265 85 265 (2-3)*Po ≥90

固定輸入:230±35 195 265 Po ≥240

? 先根據選用的MOS耐壓來確定Vf的。因為現在很多FLYBACK電源的MOS的耐壓值基本確定，所以我覺得依據Vmos來確定Vf是比較合適的。150V的安全裕量是我假設的，實際設計時，可以作修改，不必照搬);

TOP系列產品Vf取值：固定輸入100/115V時取60V;通用輸入85—264V時取135;固定輸入230±35V時取135V。?

3、 匝比確定

反激電壓和輸出電壓的關系由原、副邊的匝比確定。所以確定了反激電壓之后，就可以確定原、副邊的匝比了。

Np/Ns=Vf/Vout

另外，反激電源的最大占空比出現在最低輸入電壓、最大輸出功率的狀態，根據在穩態下，變壓器的磁平衡，可以有下式：

VinDCMin*DMax=Vf*(1-DMax)

4、 確定原邊電流為Ip1

在最大占空比時，當開關管開通時，原邊電流為Ip1，當開關管關斷時，原邊電流上升到Ip2。若Ip1為0，則說明變換器工作于斷續模式，否則工作于連續模式。由能量守恒，我們有下式：

1/2*(Ip1+Ip2)*Dmax*VinDCMin=Pout/η

效率η的取值：在低壓輸出時，如Vo=5V或3.3V，可取75%;高壓輸出時，Vo≥12V,可取85%;中等電壓輸出時,5V

5、求原邊電感量

這樣就可以求出變換器的原邊電流，由此可以得到原邊電感量：

Lp= Dmax*VinDCMin/fs*ΔIp

對于連續模式，ΔIp=Ip2-Ip1;

Lp= Dmax*VinDCMin/fs* KRP*Ip2

對于斷續模式，ΔIp=Ip2 。

Lp= Dmax*VinDCMin/fs*Ip2

6、確定磁芯

可由AwAe法求出所要磁芯：

AwAe=(Lp*Ip2^2*10^4/Bw*K0*Kj)1.14

在上式中， Aw為磁芯窗口面積，單位為cm2

Ae為磁芯截面積，單位為cm2

Lp為原邊電感量，單位為H

Ip2為原邊峰值電流，單位為A

Bw為磁芯工作磁感應強度，單位為T

K0為窗口有效使用系數，根據安規的要求和輸出路數決定，一般為0.2~0.4

Kj為電流密度系數，一般取395A/cm2

根據求得的AwAe值選擇合適的磁芯，一般盡量選擇窗口長寬之比比較大的磁芯，這樣磁芯的窗口有效使用系數較高，同時可以減小漏感。

7、確定原邊匝數

有了磁芯就可以求出原邊的匝數。根據下式：

Np=Lp*Ip2*10^4/Bw*Ae

8、確定副邊匝數

再根據原、副邊的匝比關系可以求出副邊的匝數。有時求的匝數不是整數，這時應該調整某些參數，使原、副邊的匝數合適。

9、計算氣隙

為了避免磁芯飽和，我們應該在磁回路中加入一個適當的氣隙，計算如下：

lg=0.4π*Np2*Ae*10^-8/Lp

在上式中， lg為氣隙長度，單位為cm

Np為原邊匝數，

Ae為磁芯的截面積，單位為cm2

Lp為原邊電感量，單位為H

10、確定次級參數ISP、IS、DSM、DSm

① 次級峰值電流ISP(A)

ISP=IP2×(NP/NS)

②次級有效值電流ISRMS(A)

③次級導線最小直徑(裸線)DSM (mm)

J取值：4—8，建議取決 4-6為佳(主要)。

原邊繞組線徑計算方法同次級。

確定初級波形的參數

① 輸入電流的平均值IAVG

② 初級峰值電流IP2

③ 初級脈動電流ΔIp

④ 初級有效值電流IRMS

至此，單端反激開關電源變壓器的主要參數設計完成。我們應該在設計完成后核算窗口面積是否夠大、變壓器的損耗和溫升是否可以接受。同時，在變壓器的制作中還有一些工藝問題需要注意