電源變壓器的係統電路圖如下圖所示。


在了解了這種小功率的開關電源變壓器係統電路設置後

，首先要做的就是選定原邊感應電壓VOR，原邊感應電壓值直接決定了電源的占空比。當變壓器的開關管開通的時候
，有公式I=Vs*Ton/L
，其中參數Vs為原邊輸入電壓，參數ton為開關開通時間，L為原邊電感量。而在開關管關斷的時候
，有公式I=VOR*Toff/L，其中參數VOR為原邊感應電壓，即放電電壓
，Toff為開關管關斷時間

，L為電感量。經過一個周期後，原邊電感電流的值會回到原來的數值，因此該公式變為：VS*TON/L=VOR×TOFF/L，D來代替TON，用1-D來代替Toff，移項可得D=VOR/（VOR+VS），此即是最大占空比了。則在該係統電路的實例中
，該公式為D=80/（*80+90）=0.47。

接jie下xia來lai的de工gong作zuo
，是shi確que定ding這zhe種zhong開kai關guan電dian源yuan變bian壓ya器qi的de原yuan邊bian電dian流liu波bo形xing的de參can數shu。原yuan邊bian電dian流liu波bo形xing的de計ji算suan也ye同tong樣yang是shi需xu要yao利li用yong公gong式shi完wan成cheng的de，此ci時shi代dai入ru公gong式shi，即ji峰feng值zhi電dian流liu*KRP*D+峰值電流*（1-KRP）×D，所以有電流平均值等於上式，解出來峰值電流=電流平均值/（1-0.5KRP）×D。比如說我這個輸出是10W
，設定效率是0.8
，則輸入的平均電流就是10/0.8×90=0.138A，設定KRP的值是0.6，而最大值=0.138/（1-0.5KRP）D=0.138/（1-0.5×0.6）×0.47=0.419A。在完成了原邊電流波形的計算之後，接下來就是設計變壓器準備工作。已知了開關頻率是100kHz，則開關周期就是10us，占空比是0.47，那麼TON就是4.7us。選定變壓器磁芯，這個可以根據相應的公式查表計算，此處簡略。

在(zai)完(wan)成(cheng)了(le)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)原(yuan)邊(bian)感(gan)應(ying)電(dian)壓(ya)和(he)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)計(ji)算(suan)後(hou)
，我(wo)們(men)就(jiu)要(yao)進(jin)入(ru)整(zheng)個(ge)設(she)計(ji)最(zui)關(guan)鍵(jian)的(de)一(yi)步(bu)，也(ye)就(jiu)是(shi)計(ji)算(suan)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)原(yuan)邊(bian)匝(za)數(shu)。原(yuan)邊(bian)使(shi)用(yong)的(de)經(jing)徑(jing)是(shi)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)公(gong)式(shi)計(ji)算(suan)出(chu)來(lai)的(de)，該(gai)公(gong)式(shi)為(wei)NP=VS*TON/SJ*B，這幾個參數分別是原邊匝數
、最小輸入電壓、導通時間、磁芯的橫節麵積和磁芯振幅一般取B的值是0.1~0.2之間，取得越小變壓器的鐵損就越小，但相應變壓器的體積會大些，NP=90×4.7us/32mm2×0.15
，得到88匝0.15是(shi)選(xuan)取(qu)的(de)值(zhi)，在(zai)計(ji)算(suan)出(chu)匝(za)數(shu)之(zhi)後(hou)再(zai)確(que)定(ding)線(xian)徑(jing)
，一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)電(dian)流(liu)越(yue)大(da)，線(xian)越(yue)熱(re)。需(xu)要(yao)的(de)線(xian)徑(jing)由(you)有(you)效(xiao)值(zhi)來(lai)確(que)定(ding)，而(er)不(bu)是(shi)平(ping)均(jun)值(zhi)。已(yi)經(jing)算(suan)得(de)了(le)有(you)效(xiao)值(zhi)，所(suo)以(yi)接(jie)下(xia)來(lai)要(yao)做(zuo)的(de)是(shi)選(xuan)線(xian)，選(xuan)用(yong)0.25的線就可以了，用0.25的線，其麵積是0.049mm2，電流是0.2A，所以其電流密度是4.08，一般選定電流密度是4~10A/mm2。

在確定了小功率的開關電源變壓器繞組匝數之後，接下來就需要依次來確定電壓變壓器的次級繞組參數

、圈數和線徑。通常情況下


，原邊感應電壓就是一個放電電壓，原邊就是以這個電壓放電給副邊的
，如上圖所示，因為副邊輸出電太為5V，加上肖特基管的壓降
，就有5.6V，原邊以80V的電壓放電

，副邊以5.6V的電壓放電
，遵守變壓器匝數和電壓成正比的規律，所以副邊電壓的計算公式為NS×（UO+UF）/VOR，其中，參數UF為肖特基管壓降，副邊匝數等於88×5.6/80，為6.16，整取6匝，再算副邊的線徑。接下來的工作就是確定反饋繞組的參數，反饋是反激的電壓

，其電壓是取自輸出級的，所以反饋電壓是穩定的，TOP的電源電壓是5.7~9V，繞上7匝，那麼其電壓大概是6V。最後一步是確定電壓變壓器的電感量，根據計算公式I=VS*TON/L，I為峰值電流*KRP，所以L=VS*TON/峰值電流*KRP。

這(zhe)種(zhong)小(xiao)功(gong)率(lv)電(dian)源(yuan)變(bian)壓(ya)器(qi)設(she)計(ji)和(he)製(zhi)作(zuo)的(de)最(zui)後(hou)一(yi)步(bu)，就(jiu)是(shi)對(dui)已(yi)經(jing)製(zhi)作(zuo)完(wan)成(cheng)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)成(cheng)品(pin)進(jin)行(xing)驗(yan)證(zheng)，也(ye)就(jiu)是(shi)驗(yan)證(zheng)一(yi)下(xia)最(zui)大(da)磁(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)度(du)是(shi)不(bu)是(shi)超(chao)過(guo)了(le)磁(ci)芯(xin)的(de)允(yun)許(xu)值(zhi)，這(zhe)裏(li)有(you)公(gong)式(shi)BMAX=L*IP/SJ*NP。在該公式中，這個五個參數分別表示磁通最大值

、原邊電感值、峰值電流、原邊匝數，這個公式是從電感量L的概念公式推過來的，因為L=磁鏈/流liu過guo電dian感gan線xian圈quan的de電dian流liu
，磁ci鏈lian等deng於yu磁ci通tong乘cheng以yi其qi匝za數shu
，而er磁ci通tong就jiu是shi磁ci感gan應ying強qiang度du乘cheng以yi其qi截jie麵mian積ji，分fen別bie代dai入ru到dao上shang式shi，即ji當dang原yuan邊bian線xian圈quan流liu過guo峰feng值zhi電dian流liu時shi，此ci時shi磁ci芯xin達da到dao最zui大da磁ci感gan應ying強qiang度du。這zhe個ge磁ci感gan應ying強qiang度du就jiu用yong以yi上shang公gong式shi計ji算suanBMAX的值一般一要超過0.3T
，若是好的磁芯
，可以大一些
，若是超過了這個值，就可以增加原邊匝數

，或是換大的磁芯來調。

相關閱讀：

專家答疑：浪湧電流竟會存在於開關電源中？
資深粉分享：LED開關電源的PCB布線技巧
光電耦合器中的開關電源電路