在上一篇文章中我們講述了反激電源變壓器設計的理論基礎，本文將詳細講述反激電源變壓器在固定頻率下連續電流模式的設計過程，這是一個反復迭代至最終滿意的過程。變壓器設計過程中，我們主要考察其磁芯是否飽和，磁芯損耗是否可以接受，繞線電流是否符合要求等等。

確定MOSFET的漏源極電壓Vds

首先確認開關管MOSFET的漏源極電壓Vds，有些小功率的電源芯片可能已經將MOSFET集成在內部，一般而言600V左右的MOSFET是最常見的，價格也適中。國產的昂寶或者芯朋微等電源廠商現在也有能做到高達800V的芯片，可根據實際情況確定。本文以600V為例進行設計說明。

確定變壓器匝數比

我們知道反激電源在開關管斷開時會產生很大的電壓尖峰，如圖1所示，這是因為變壓器存在漏感。因此，在實際的電路設計中都會使用RCD鉗位電路，示意如圖2所示，Llk表示變壓器的漏感。

圖1

圖2

考慮到器件的降額，Vds電壓可以選取80%~90%，尖峰電壓我們可以根據經驗大概設定在50~80V之間，然后結合最大輸入電壓，帶入上式即可得到變壓器的匝數比。

確定占空比

反激電源是從升降壓拓撲演變而來，最低輸入電壓是電源工作的最惡劣工況。

根據變壓器初級側電感的伏秒平衡原則，可得下式，

這是效率為100%時的理論占空比，我們可以進一步計算得到相對更加精確的占空比。

由于我們知道電源的輸出功率Po和輸出電壓Vo，因此，可以得到輸出的負載電流Io，

確定電流波形

在設計時，我們可以設定連續電流模式的電流紋波率r為0.5，作為迭代的初始條件。因此，可得初級側電流紋波，

然后，初級側電流乘以匝數比，就能得到次級側的電流值。

確定原邊側電感值

確定磁芯

磁芯很多時候都是根據經驗來進行選擇，網絡或者相關書籍也有一些評估公式可供參考，

根據上式得到初步的磁芯體積后，就可以根據磁芯規格參數表來初步選擇磁芯了。

磁芯體積為等效磁芯橫截面積乘以磁路有效長度，

確定繞組匝數

根據選擇的磁芯材料確定最大磁通密度，以常用的PC40來說，我們一般設置最大不超過0.3T，計算得到初級匝數，然后除以匝數比就得到了次級匝數。

確定氣隙

由于匝數和電感值均為已知，因此可以計算出AL值，繼而計算出氣隙長度lg。

至此，第一輪的計算結果已經全部得出，但是這并不意味著設計工作已經結束，前面我們說過變壓器的設計是一個反復迭代的過程，根據上述這些計算結果，接下來我們需要驗證電流密度是否過大，變壓器繞線的線徑該如何選擇，磁芯損耗是否過大，然后反過來更改電感值進行迭代直至最終所有參數滿足設計要求。

趨膚效應

在確定繞組線徑的過程中，我們需要考慮高頻下的趨膚效應，先計算出趨膚深度為多少，

我們應該控制導線線徑小于2倍的趨膚深度。

注意，在求線徑的時候應該使用電流的有效值進行計算。

磁芯損耗

在得到各個輸入電壓下對應的電流波形后，我們可以計算出各輸入電壓工況下對應的磁通密度，然后得到磁通擺幅差值，再結合開關頻率，查找對應磁芯材料的規格書可得到單位體積的磁芯損耗，再乘以磁芯體積進一步得到總的磁芯損耗，從而可以確認磁芯損耗是否過大。

上述的所有計算都是假定變壓器工作在連續電流模式下的，但是當負載電流變小時，變壓器是可能進入斷續電流模式的。在此情況下，有些參數值的計算公式就會有所不同，需要相應地進行更改。

根據上文可知，連續模式下的電流是梯形波，斷續模式下的電流是三角波，因此我們可以根據這點來進行判斷當前的工作模式，在梯形波時，電流斜坡中心值大于電流紋波值的一半，即，

以此作為判斷變壓器工作模式的條件。

因此，最好的方法是將這些計算公式使用excel表格來實現，同時加入判斷變壓器進入斷續模式的條件，自動切換對應的公式進行計算，迭代也方便，如下圖3所示是本人自行編制使用的表格，整體格式雖不是很整齊美觀，但使用起來很方便，省去手動計算的麻煩。當然現在很多電源廠商都有成熟的自動化工具，例如TI的WEBENCH，但是個人感覺還是需要自己了解背后的原理，會自己手動計算，再使用自動化計算工具才算真正掌握。

圖3