利用計算機設計單片開關電源講座

（2）計算過程中若發現Tj>100℃，應選功率較大的TOPSwitch芯片。

[步驟11]驗算IP

IP=0.9ILIMIT(min)（8）

（1）輸入新的KRP值且從最小值開始迭代，直到

KRP=1.0。

（2）檢查IP值是否符合要求。

（3）迭代KRP=1.0或IP=0.9ILIMIT（min)。

[步驟12]計算初級電感量LPLP=·（9）

式中：LP的單位取μH。

[步驟13]選擇磁芯與骨架并確定相關參數

從廠家提供的磁芯數據表中查出適合該輸出功率的磁芯型號，以及有效截面積（SJ）、有效磁路長度（l）、等效電感（AL）、骨架寬度（b）等參數值。

[步驟14]設定初級層數d和次級匝數NS的初始值

設定d=2層。當U=85V～265V時取NS=0.6匝；再用迭代法計算NS；亦可根據次級每伏匝數和UF1值，直接計算NS值（參見步驟15）。

在步驟15至步驟22中必須確定高頻變壓器的9個主要參數：初級電感量LP，磁芯氣隙寬度δ，初級匝數NP，次級匝數NS，反饋繞組匝數NF，初級裸導線直徑DPm，初級導線外徑DPM，次級裸導線直徑DSm和次級導線外徑DSM。上述參數中，除LP可直接用公式單獨計算外，其余參數都是互相關聯的，因此通常從次級匝數開始計算。另外鑒于反饋繞組上的電流很小（一般小于10mA），對其線徑要求不嚴，因此不需計算導線的內、外直徑。

[步驟15]計算次級匝數NS

對于230V或寬范圍輸入應取0.6匝/V，現已知UO=7.5V，考慮到在次級肖特基整流管上還有0.4V的正向壓降UF1，因此次級匝數為(UO＋UF1)×0.6=4.74匝。由于次級繞組上還存在導線電阻，也會形成壓降，實取NS=5匝。下面就以該數據作為初始值分別計算其余7個參數。

[步驟16]計算初級匝數NPNP=NS×（10）

將UOR=85V，UO=7.5V，UF1=0.4V，NS=5匝一同代入式（10），計算出NP=53.8匝。實取54匝。

[步驟17]計算反饋繞組匝數NFNF=NS×（11）

將NS=5匝，UFB=10.4V，UF2=0.7V，UO=7.5V，UF1=0.4V代入式（11），計算出NF=7.03匝。實取7匝。

[步驟18]根據初級層數d、骨架寬度b和安全邊距M，計算有效骨架寬度bE（單位是mm）

bE=d(b－2M)（12）

將d=2，b=8.43mm，M=0代入式（12），求得bE=16.86mm。

再計算初級導線的外徑（帶絕緣層）DPMDPM=（13）

將bE=16.86，NP=54匝代入式（13），求得DPM=0.31mm。扣除漆皮后裸導線的內徑DPm=0.26mm。

[步驟19]驗證初級導線的電流密度J是否滿足初級有效值電流IRMS=0.32A之條件J==（14）

將DPm=0.26mm、IRMS=0.32A代入式（14），得到J=6.06A/mm2。電子數據表格中實取6.17A/mm2。

若J>10A/mm2，應選較粗的導線和較大的磁芯骨架，使J10A/mm2。若J4A/mm2，應選較細的導線和較小的磁芯骨架，使J>4A/mm2；亦可適當增加NP的匝數。

[步驟20]計算磁芯中的最大磁通密度BMBM=（15）

將IP=0.74A，LP=623μH，NP=54匝，磁芯有效橫截面積SJ=0.41cm2代入式（15），計算出BM=0.2082T。電子數據表中實取0.2085T。

需要指出，若BM>0.3T，則需增加磁芯的橫截面積或增加初級匝數，使BM在0.2～0.3T范圍之內。如BM0.2T，就應選擇較小的磁芯或減小NP值。

[步驟21]計算磁芯的氣隙寬度δδ=40πSJ（16）

式中δ的單位是mm。將SJ=0.41cm2，NP=54匝，LP=623μH，磁芯不留間隙時的等效電感AL=2.4μH／匝2代入式（16），計算出δ=0.22mm。氣隙δ應加在磁芯的磁路中心處，要求δ≥0.051mm。若δ小于此值，需增大磁芯尺寸或者增加NP值。

[步驟22]計算留有氣隙時磁芯的等效電感ALGALG=（17）

將LP=623μH，NP=54匝，代入式（17），得到ALG=0.214μH／匝2。電子數據表中實取0.215μH／匝2。