单端反激式开关电源高频变压器设计解析

"这篇资源是一篇关于单端反激式开关电源高频变压器设计的文章，作者王明炎，发表于《中国科技信息》2010年第4期。文章阐述了高频变压器在开关电源中的重要性，特别是对于单端反激式开关电源的设计原理，并提供了具体的设计示例。" 在单端反激式开关电源的设计中，高频变压器起着至关重要的作用。这种类型的电源变压器只有一个原边绕组，其电流方向在整个工作周期内保持不变。电源的工作原理基于自关断器件，通过开关技术实现高频交流到所需直流电压的转换。 首先，当开关管Q导通时，原边绕组与直流高压电源连接，副边整流二极管D2因承受反向电压而截止。此时，原边电流i1线性增加，存储能量于变压器中。然后，当开关管Q关闭，原边电流骤降，副边产生反激电压，使得二极管导通，变压器释放存储的能量向负载供电。这一过程中，电容滤波器用于平滑输出电压。 变压器原边的工作电流i1由原边绕组电感L、直流电源电压U1以及开关管的导通压降UCE决定。在实际操作中，由于开关管的导通压降和过流检测电压很小，可以忽略不计，因此原边电流的计算简化为与电感和电源电压的关系。 设计高频变压器时，需要考虑的关键因素包括变压器的磁芯材料、绕组匝数、电感量、工作频率以及效率。磁芯材料应具有高的磁导率和低的损耗，以确保高效能量转换。绕组设计需考虑到电压比例和电流承载能力，同时要避免涡流和磁滞损耗。此外，工作频率直接影响变压器的尺寸和重量，高频允许使用更小的磁芯和绕组。 单端反激式开关电源的优势在于结构简单，易于实现多电压输出，特别适用于小功率应用。然而，设计时需精确计算变压器参数以确保输出电压的稳定性，并且需要合理控制开关管的占空比，以保持输出直流电压的恒定。 文章深入浅出地介绍了单端反激式开关电源高频变压器的设计方法，对于电子工程师理解和设计这类电源具有很高的参考价值。通过理解这些基本原理和设计步骤，可以优化电源性能，实现更高效、更小型化的电源解决方案。