高效紧凑反激式变换器电信电源的设计

　　3.4下一步，计算初级绕组匝数Np，必须保证初级绕组在最大V-s面积作用下最大磁通密度不超出上限。最大峰值工作电流出现在最大占空比时。经计算初级匝数Np 为:N_P=48

　　3.5 用四舍五人方式，使初级匝数为最接近的整数，并根据四舍五人后的初级绕组匝数计算次级绕组Ns和偏置绕组的匝数NBIAS。用公式计算次级绕组Ns和偏置绕组的匝数NBIAS.为:N_S=9；N_bias=20

　　次级和偏置电路整流二极管的正向压降分别假定为0.2V和0.7V。请参考二极管制造商提供的数据手册核实这些数据。同样，四舍五人次级和偏置绕组的匝数为最接近的整数。

　　3.6 磁芯AL值与磁路中的气隙有关。MOSFET导通期间大部分能量被储存于气隙中。为降低电磁辐射，可将气隙开在磁芯的中柱上。经计算磁芯数值AL为:

　　3.7 变压器制造商还须知道初级、次级和偏置绕组中的RMS电流，以便确定线径。考虑到趋肤效应，建议采用不超过28AWG的线径。可将多线并绕以达到符合要求的线径。多丝绕组被非常普遍地用于高频变换器。初级和次级绕组中的最大RMS电流发生在50％占空比(最低输人电压)和最大输出功率的情况下。可用公式计算初级RMS电流(IPRMS)和次级RMS电流(ISRMS)为:

　　偏置电流通常低于10mA，这样在选择线径时主要考虑的是绕线的便利性而非其载流能力。

　　3.8为了降低开关关断时的漏感尖峰，合理的绕线技术和顺序非常重要。例如，可以将次级绕组夹在两半初级绕组之间，并使偏置绕组靠近次级绕组，这样偏置电压会跟随输出电压。
需要说明的是:
　　* 在上述反激变压器T1计算值中，其计算公式除3.1标题外.其余均略；
　　计算的规格为VIN=36V-72V,VOUT=5.1及IOUT=1.1A条件下进行的.

4、MOSFET(Q1)选择

　　MOSFET的选择条件包括最大漏极电压、峰值／RMS初级电流和封装所允许的最大耗散功率(不超出结温限制)。MOSFET漏极承受的电压是输入电压、次级电压透过变压器匝比的反射、以及漏感尖峰的总和。图2为描述了漏极电压VDS和初级电流的关系.MOSFET的最大额定VDS必须高于最坏情况下的漏极电压(最大输入电压VIN(MAX)和输出负载,而VSPIKE=电压尖峰)。

　　较低的最大额定VDS意味着较短的沟道、更低RDS(ON) 、更低的栅极电荷和更小的封装。因此，可取的做法是，选择较低的Np／NS比，并且将漏感尖峰控制在较低水平下，通过这些手段降低VDS(MAX)要求。可采用电阻／电容／二极管(RCD)缓冲网络来抑制尖峰。
　　初级RMS电流可被用来计算MOSFET的直流损耗。MOSFET的开关损耗和工作频率、总栅极电荷和关断过程中的交叉传导损耗有关。导通期间的交叉传导损耗可以忽略，因为非连续传导模式中初级电流是从零开始的。为避免在上电过程和故障情况下损坏，有必要降额使用MOSFET。利用下面的公式估算MOSFET的功率损耗：

　　其中：
　　　　QG=MOSFET的总栅极电荷(库仑)；
　　　　Vcc=偏置电压(伏)；
　　　　tOFF=关断时间(秒)；。以及
　　　　CDS=漏源电容(法拉)。

5、RCD(R11 C10 D3)缓冲网络设计

　　为了降低对于MOSFET的VDS要求，建议在初级侧采用RCD缓冲器采抑制漏感中的能量所激发的尖峰。缓冲器消耗了这些能量，不然的话，它们只能由 MOSFET自身来消耗。缓冲器中的电容必须有足够高的容量来吸纳漏感能量，使MOSFET漏极电压不会超出容许范围。可以用下面的公式计算这个电容：

　　其中：
　　　　LL=漏感，由变压器厂商提供。(本文所设计的变压器，通常为1uH到3uH.)VSPIKE=电压尖峰，典型为30V至50V。IPK=峰值初级电流，在本例中(最坏情况下)等于限流门限除以RSENSE(捡测电阻)。
　　二极管D3必须为快速开关型，反向隔离电压至少等于MOSFET的额定VDS(MAX)。电阻的选择应使RC时间常数2至3倍于开关周期。电阻的耗散功率是漏感能量乘频率，再加上电容两端直流偏压所产生的功率两者之和。可用公式（略）估算电阻的功率损耗PR.
C10-- 缓冲电容 R11--缓冲电阻.

6、输入滤波器(C1 C2 R1 )设计

　　输入滤波器降低了变换器脉冲电流的交流成分，这样使变换器对于输入电源呈现为一个直流负载。这个滤波器的设计参数有RMS纹波电流容量、输人电压和允许反射回电源的交流分量水平。
　　由于非连续模式的反激式变换器要在每个周期内通过电容器ESR吸取三角形的峰值电流，需要采用大型铝电解电容，因为它们具有低ESR和高纹波电流容量。但是，对于一个分布式供电系统，相并联的变换器输人滤波电容加在一起，可能会在启动时产生无法接受的浪涌电流。作为另一种选择，你也可以采用陶瓷电容，以获得低ESR和高纹波电流容量。同时又保持较低的总电容。
　　输人峰到峰纹波电压包括因电容器ESR(ΔVESR)和因电容器电荷损失所造成的电压降(ΔVc)。对于低ESR陶瓷电容，可以使来自于电荷损失和ESR纹波的贡献之比为3：1，可利用下面的公式估算电容器的电容量CIN和ESR: