工程师分享：反激变压器电感线圈详细的设计步骤(二)

算出气隙宽度(Al_value)一次侧卷线卷数・线径(基本设计步骤-变压器构造设计)

气隙宽度、Al_value、一次侧卷线卷数、线径，需经过反复进行「暂定气隙宽度」→「算出Al_value」→「算出一次卷线卷数」→「算出磁束密度」→「算出一次侧卷线的铜损」的作业后再决定。这种作业方法中有使用磁芯厂家所提供的磁芯特性数据的方法和全部用计算求出的方法2种方式。

由特性数据求得的情况下，使用如下图所示的图表。首先，任意暂定磁芯气隙宽度，再从图1-7右边的图表求出Al_value。

用计算式从气隙宽算出Al_value时，用以下公式。

接下来，用以下公式算出一次侧卷线卷数。

接下来，从图1-7左边的图表中，检证磁束密度。图表中的NI[AT是指，NI[AT]=一次卷线卷数N1[Turn]×一次卷线电流峰值IN1P[A]。算出的结果在图表中的20%的线的左下侧，磁束密度将为变低。正确的，用以下公式算出磁束密度。此结果，将会比1.1.7項中初期设定的最大磁束密度要小。

接下来，从1.3.1項中算出的一次卷线断面积SN1[mm2]与1.3.3項中决定的变压器构造、变压器骨架的卷框宽及本项中所算出的一次卷线卷数N1中，用以下公式，算出一次卷线的线径。

一次卷线的卷数包括折回部分的卷数在内，要比必要的卷数多1卷。N1+1。

对于线径与并联数的平衡，从线积率与卷线铜损来决定。线积率没有超出100%的范围中，尽可能较高会比较好，卷线铜损尽可能较小比较好。

设计的要点：电流密度与铜损

电流密度始终作为设计的标准来考虑，最终根据卷线铜损来决定卷线线径。电流密度的参数中，没有考虑电线的长度，即使是暂定同样的电流密度，也会因并联数与线径的组合使卷线铜损出现2倍左右的差。铜损的目标是，所有的卷线的铜损在1.3.3.3項中所算出的容许磁芯损失2/ 3以下。但是，根据冷却条件、卷线构造的不同而各有所异，因此最终以实测数据为基准进行调整。

算出 磁芯损失(基本设计步骤-变压器构造设计)

磁芯的损失，用如产品目录上所记载的如例图5所示的磁束密度-频率―磁芯损耗图表来算出。为了算出磁芯损耗的磁束密度，要提前算出连续最低输入电压、连续最大输出电流时。具体的，将在1.3.3.2项的磁束密度算出式中的一次卷线电流峰值IN1P[A]切换成为了求出1.3.1項中一次卷线实效电流算出的a的值，因此可以知道连续最低输入电压时的最大磁束密度。另外，可根据此磁束密度和图1-8知道磁芯损耗。

设计的要点：图表读取的补正

・纵轴为每单位体积的磁芯损耗，因此要在从此图表中所得到的值中加上实际使用的磁芯的实效体积。

・从此图表中所得到的磁芯损耗，要将在磁束变动为正弦波状的情况下做为前提。磁束密度是在三角波形中变动的反激变压器时，与从图表中所得到的数据相比，损失会变大。

・从此图表中所得到的磁芯损耗，要将磁束密度周期性正负两方向变动的情况作为前提。当磁束的方向为一方向，而且是增减的比率较少的反激变压器时，与在此图表中所得出的数据相比，损耗会变小。

设计的要点：磁芯损失的标准

・磁芯损失的标准是以定格输出功力的2～3%为标准。但是，由于冷却条件，即使超出此范围也没有问题。另外，输出功力较大的情况下，与此标准相比，需要更减低比率。

接下来，如图1-9所示，使用根据磁芯厂家的数据表所提供的温度上升-总损耗特性图表等，算出容许最大损失。用此值来判定在以上算出的磁芯损失是否正确。图1-9，比如说在周围温度50℃的条件下，希望在90℃以下使用磁芯的温度时，容许最大损失为1.4W以下。

算出二次侧卷线卷数・线径(基本设计步骤-变压器构造设计)

以在1.2.2項中算出的卷线比为基准，从在1.3.3.2项中算出的一次卷线卷数算出二次卷线卷数。

二次卷线线径与在1.3.3.2项中算出的一次卷线线径相同，用以下公式算出。对于其它注意点，参照1.3.3.2项。

算出 半导体元器件耐压(基本设计步骤)

求出图1-10中的开关元器件Q1、整流元器件D1的耐压。