600W双管正激变换器中高频变压器的设计方案

　　变压器原边直流电流的平均值：

　　变压器原边交流电流的平均值：

　　另外，单路变压器的输出功率为320W（考虑损耗），最大室温为25摄氏度，最大温升为60摄氏度。通过以上的参数分析计算，得到高频变压器的设计规格如表一所示：

　　表一 高频变压器的设计规格

　　3.3 高频变压器的软件实现及SpICe模型

　　根据表一的设计规格，使用Magnetics Designer软件完成高频变压器的自行设计。首先选取适用的铁芯与材质，当输入工作频率值后，铁芯精灵软件会自动选取适当的铁芯尺寸，并由程序自动最佳化处理尺寸大小，然后在变压器窗口中输入相关绕组电压值与电流值等设计规格，进行多次的改进设计，最后Magnetics Designer会将变压器的电气特性与绕组规格产生完整的输出报告，以转交给制造商制作高频变压器或提供给使用者作设计参考。

　　另外，Magnetics Designer软件可以建立所设计的高频变压器Spice模型，此模型包括所有的铁芯损与铜损、交流与直流电阻、漏电感与磁化电感和绕组电容等，并且是以子电路的形式实现的，可以很容易的与Pspice电路仿真软件进行嫁接，实现很完美的仿真。图1中的高频变压器Spice模型子电路清单如下：

　　*src="" E42/21/15 （94--036002）

　　*SYM=Untitled

　　.SUBCKT Untitled 1 2 3 4

　　*Copyright（c） IntuSOFt 2000. All rights reserved， redistribution prohibited.

　　*Fair-Rite， E Ferrite， 75_10100K_25C， E42/21/15 （94--036002）

　　*exempt 31097 3693 -17580

　　** ** ** **

　　Rdc1 N41 N61 372.5u

　　Lmag N41 2 23.17u

　　Rcore N41 2 129.5

　　Rac1 N61 1 372.5u

　　Lac1 N61 1 1.778n

　　** ** ** **

　　L12 N41 in2 51.31n

　　C1_2 in2 2 -925.1p

　　C2_23 2 4 9.720p

　　C3_23 2 N42 18.87p

　　Efwd2 N82 4 in2 2 12.50

　　Vsens2 N82 N42

　　Ffbk2 in2 2 Vsens2 12.50

　　Rdc2 N42 N62 77.67m

　　Rac2 N62 3 77.67m

　　Lac2 N62 3 370.8n

　　.ENDS

　　3.4 仿真结果

　　为了验证高频变压器的设计结果，对图1所示的组合双管正激变换器进行了Pspice仿真，其中的高频变压器采用Magnetics Designer软件所生成的Spice模型，主要仿真波形如图3所示。

　　图3 组合双管正激变换器的主要仿真波形

　　图3（a）、图3（b）分别是变换器输出电流和输出电压的波形，仿真结果符合设计要求，并反映了变换器的启动过程。

　　4、 结论

　　磁性元件是高频开关变换器中必不可少的关键器件，它担负着磁能的传递、储存以及滤波等功能，并且其性能参数对开关变换器的性能影响很大，因此磁性元件设计的重要性是不言而喻的。本文所提出的采用Magnetics Designer软件对磁性元件进行自行设计的方法，既反映了磁性元件的实际工作情况，又证实了设计方案的实用性，具有一定的指导意义和很强的实用价值。