使用SiC-MOSFET的隔离型准谐振转换器的设计案例-变压器T1的设计(2)

在前面的“变压器T1的设计其1”中，对下述计算步骤①～③进行了说明。本文作为“其2”来计算剩下的④～⑥，并结束变压器T1的设计篇。

• ①反激式电压VOR的设定
• ②一次侧绕组电感值Lp、一次侧的最大电流Ippk的计算
• ③变压器尺寸的决定
• ④一次侧绕组匝数Np的计算
• ⑤二次侧绕组匝数Ns的计算
• ⑥VCC绕组匝数Nd的计算

在“其１”中也提到过，为了进行变压器设计，必须推导出来的参数有：“铁芯尺寸”、“Lp电感值”、“Np/Ns/Nd的匝数”。在“其1”中已经计算了“铁芯尺寸”和“Lp电感值”。

变压器设计所需的参数

变压器铁芯尺寸	EFD30（或替代产品）
Lp（一次侧绕组电感值）	1750µH
Np（一次侧匝数）	按步骤④
Ns（二次侧匝数）	按步骤⑤
Nd（VCC匝数）	按步骤⑥

另外，赋予T1的条件为：输出24V1A，VIN(DC)＝300V～900V。

电路图请根据需要随时参考链接的电路图。

④一次侧绕组匝数Np的计算

第4步是计算一次侧绕组匝数Np。一般的铁氧体铁芯磁通密度B(T)的最大值在100℃时为0.4T，所以Bsat＝0.3T。

需要确认AL-Value－NI特性，并在不饱和区使用，以免引起磁饱和。确认时需要使用AL-Value－NI特性曲线图。

例如，假设Np＝50匝，则

进入饱和区。

设置一次绕组匝数，并避免进入该饱和区。

当Np＝64匝时，则

处于不饱和区。所以，确定为Np＝64匝。

⑤二次侧绕组匝数Ns的计算

接下来计算二次绕组匝数Ns。在“①反激式电压VOR的设置”中，已经求出Np/Ns＝8，所以在此使用这个数据进行计算。

⑥VCC绕组匝数Nd的计算

通过下列公式来求VCC绕组匝数Nd。设VCC＝24V、Vf_vcc＝1V。

VCC的24V是该设计中使用的IC“BD7682FJ-LB”的VCC标准要求电压。由于需要驱动SiC-MOSFET，因此栅极电压（OUT引脚钳位电压）需要18V（typ）。

至此，所需参数全部计算完毕。前表中加入数值后如下。

变压器设计所需的参数

变压器铁芯尺寸	EFD30（或替代产品）
Lp（一次侧绕组电感值）	1750µH
Np（一次侧匝数）	64匝
Ns（二次侧匝数）	8匝
Nd（VCC匝数）	8匝

最后是基于这些参数的变压器设计案例。

审核编辑：汤梓红