使用SiC-MOSFET的隔離型準諧振轉(zhuǎn)換器的設(shè)計案例-變壓器T1的設(shè)計(1)

從本文開始進入具體的設(shè)計，比如計算相關(guān)電路常數(shù)等。首先是變壓器T1的設(shè)計。計算步驟如下。這與“隔離型反激式轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計：變壓器設(shè)計（數(shù)值計算）”中的思路基本相同，可以參考這篇文章中的內(nèi)容。

• ①反激式電壓VOR的設(shè)定
• ②一次側(cè)繞組電感值Lp、一次側(cè)的最大電流Ippk的計算
• ③變壓器尺寸的決定
• ④一次側(cè)繞組數(shù)Np的計算
• ⑤二次側(cè)繞組數(shù)Ns的計算
• ⑥VCC繞組數(shù)Nd的計算

為進行變壓器設(shè)計，必須推導出來的參數(shù)有：“鐵芯尺寸”、“Lp電感值”、“Np/Ns/Nd的匝數(shù)”。

另外，賦予T1的條件為：輸出24V1A，VIN(DC)＝300V～900V。

電路圖請隨時參考上一篇文章給出的電路圖。

①反激式電壓VOR的設(shè)定

反激式電壓VOR是VO（二次側(cè)Vout加上二次側(cè)二極管DN1的VF）乘以變壓器的匝比Np：Ns得到的值。確定VOR后，求匝比Np：Ns和占空比?；竟胶褪纠缦?。（電路圖中缺少DN1的描述，實際上在T1的二次側(cè)連接的2個二極管就是DN1）

設(shè)置VOR值時，請考慮到MOSFET的損耗等，使Duty達到0.5以下。圖中是MOSFET的Vds波形。

②一次側(cè)繞組電感值Lp、一次側(cè)的最大電流Ippk的計算

確定最低輸入時（VIN=300V）、最大負載時的最低振蕩頻率fsw后，求一次繞組電感值Lp和一次側(cè)的最大電流Ippk。

設(shè)最低輸入時（VIN=300V）的最低振蕩頻率 fsw=92kHz。另外，其他參數(shù)如下：

• ?根據(jù)Po=24V X 1A=24W，考慮到過負載保護等，
  設(shè)Po(max)=30W（降額：0.8）
• ?變壓器轉(zhuǎn)換效率η=85%
• ?諧振用電容器容值Cv=100pF

③變壓器鐵芯尺寸的決定

根據(jù)Po(max)=30W，并稍微留些余量，變壓器鐵芯尺寸選擇EFD30。下表是相對于輸出功率Po的適當?shù)蔫F芯尺寸參考標準。具體請向變壓器廠商確認。

這樣，所需的“鐵芯尺寸”、“Lp電感值”就確定了。“Np/Ns/Nd的匝數(shù)”將在下一篇文章中進行計算。