頻率計算法設計RCC開關電源

2．1 選擇磁芯
所設計的電源最大輸出功率為Pout=50W，所需的輸入功率Pin=Pout／η，預計效率為0．8，以時變壓器能承載的最大功率應不小于62．5 W。若設計的電源最低工作頻率不低于50 kHz，查磁芯參數(shù)表知，EE30磁芯在50 kHz時最大輸出功率為64 W，能滿足所需功率的要求，其磁芯有效截面積Ae=109mm2。
2．2 求初、次級匝數(shù)
自激反激式變壓器匝數(shù)N的計算公式為：

式中：輸出電壓u2=5．7V(含整流管壓降0．7V)，若允許磁芯工作磁通密度Bw≤120mT，將Bw代入式(11)得N2≥4．35，則取整為5匝。
由于變壓器的輸入／輸出能量相等：

由于次級最大平均電流為10 A，設計占空比D為0．3，則輸出瞬時極限電流I2max=28．57 A，由式(6)解出次級電感量L2=2．45μH。同理可以得出初級極限電流Imax=1．34A，初級電感量L1=1．39mH。由式(4)知N1=106。
2．3 選定線徑
漆包線電流密度J=4 A／mm2，則線徑為：

相應可得初次級繞組線徑分別為：φ1=0．253 mm，φ2=1．784 mm。對照GB(國標)線徑表，取接近且不小于計算值的初級線徑為0．28 mm，次級線徑為1．25mm，兩股并繞。
2．4 磁芯窗口空間校驗
線圈所占窗口面積為：

查相應磁芯參數(shù)表知，EE30磁芯的窗口面積Aw=73．35 mm2，若窗口使用系數(shù)取推薦經(jīng)驗值0．4，則0．4Aw=29．34 mm2>Aw1，磁芯空間可以容下繞組。
2．5 氣隙計算
為了有效防止磁芯磁飽和，RCC式開關電源高頻變壓器應在磁芯中插入氣隙，使磁芯的導磁率下降。氣隙Lg的計算公式為：

式中：μ0為真空中磁導率，所有量均為已知。計算得Lg=1．26 mm。由于磁芯為EE型對稱安裝，磁芯氣隙均分到磁芯所留空隙中，EE30磁芯安裝時，需要保留Lg／2=0．63mm的間隙。變壓器的主要參數(shù)如表1所示。