反激變壓器設計——針對離線反激式開關電源適配器

由于反激變換器變壓器綜合了許多功能（儲存能量、電隔離、限流電感），并且還常常支持相當大的直流電流成分，故比更加直接地傳遞能量的正激推挽變壓器的設計困難得多。以下章節(jié)全部介紹這類變壓器的設計。

為了滿足設計要求，許多工程師使用純數學方法，這對有經驗的工程師來說是不錯的，但這種設計方法難以得到好的工作感覺，故在此不使用這種設計方法。

在以下變壓器設計例子中，選擇過程使用反復選代方法。無論設計從哪里開始，開始時須有大量的近似計算。沒有經驗工程師的問題是要得到對控制因數的好感覺。特別地，磁心大小、原邊電感的選擇、氣隙的作用、原邊匝數的選擇以及磁心內交流和直流電流（磁通）成分的相互作用常常給反激變壓器設計帶來混亂。

為了便設開者對控制因數有好的感覺，下面的設計由檢查磁心材料的特性和氣隙的影響開始，然后檢查交流和直流磁心極化條件，最后給出100W變壓器的完整設計。

5V1A電源適配器磁心參數和氣隙的影響

圖表示一個鐵氧體變壓器在帶有和不帶氣隙時典型的B／H（磁滯）環(huán)。

注意到雖然B／H環(huán)的導磁率（斜率）隨氣隙的長度變化，但磁心和氣隙結合后的飽和磁通密度保持不變。進一步，在有氣隙的情況下，磁場強度H越大，剩磁通密度B越低。這些變化對反激變壓器非常有用。

圖只表示了反激變壓器使用的磁滯回環(huán)的前四分之一，也表示了磁心中引入氣隙所產生的影響。最后，該圖表示了極化條件對直流和交流影響之間的差異。

（a）鐵氧體變壓器在帶有和不帶有氣隙時典型的磁滯回環(huán)

（b）單端反激變換器的典型磁芯在大氣隙或無氣隙時第一象限磁化曲線注意到當采用大氣隙時，傳差能量△H會增加

AC極化

由法拉第感應定理，

很顯然，磁心中的磁通密度必須以一定的速率和幅值變化，繞組中的感應電動勢（反向）等于所加電動勢（假設損耗可以忽略）。

因此，為了支持加于原邊的交流電壓（更準確的是所加伏秒），就需要磁通密度△B的變化（見圖2。2。1b的縱軸）。因此△B=的幅值正比于所加的電壓和開關晶體管Q1的導通時間，即B=是由外部所加的交流條件面不是由變壓器氣隙來限定。圖2。2。1a表示一個鐵氧體變壓器在帶有和不帶氣隙時的B／H（磁滯回環(huán)）圖221b表示使用大、小氣隙時，單端反激變換器中典型鐵氧體磁心的前四分之一磁滯回環(huán)，注意大氣隙時傳通的能量增加△H。

因此，可以認為所加的交流條件作用于B／H環(huán)的垂直B軸，使磁場電流△H。向上變化，所以可認為H是因變量。