正激變換器磁性元件除了變壓器外，還有一個電感器，即扼流圈。一般的資料上都是從變壓器開始算起的，但本人認為應該從電感器開始算起比較好，這樣比較明了，思維可以比較清楚。因為正激變換器起源于BUCK變換器，而BUCK變換器，其功率的心臟是儲能電感，因此，正激變換器的功率心臟是扼流圈，而不是變壓器，變壓器只有負責變電壓，并沒有其它的功能，功率傳輸靠得是電感。當然一般書上從變壓器算起，也未嘗不可，但這樣算，思路不是很明確，也不容易讓讀者理解。下面我演示一下我的算法，希望對讀者能有所幫助。

電感器的設計
 

首先，以濾波電感為研究對象，進行研究。在一個周期中，開關管開通的時候，濾波電感兩端被加上一個電壓，其電流不是突變的，而是線性的上升的，有公式I=V*TON/L，這幾項分別表示電感電流的增量，輸入電壓，開通時間，電感量。而這個電壓是變壓器副邊放出的。在開關管關斷的時候，電感器以一個恒定的電壓放電，其電流即會線性的下降，同樣遵守這個公式，即I=Vo*TOFF/L，一個周期中，放電電流等于充電電流，所以上兩式相等，再用1-D代替TOFF，D代替TON，于是從上兩式中得到Vo=V*D。畫出電感兩端的電壓電流波形如下圖。      
 

電感兩端電壓電流波形
 

上有電流波形，下為電壓波形。所以，我設計的第一步就是確定這個原邊電流的波形。

第一步，確定電感充電電壓值。首先，確定開關管開通的時候，加在電感器兩端的電壓V，這個電壓由設計者自己設定，選定這個電壓后，最大占空比D即確定了。

第二步，設定電感電流的脈動值IR，不妨自己把電感電流的曲線圖畫出來，大概和上面的相似。然后再選定一個脈動電流的值，即上升了的電流或是下降的電流的值。因為輸出功率和輸出電壓是已知的，那么平均電流值IO就是知道的。
 

第三步，根據上面的條件，確定這個電流的波形。要確定這個波形，要知道其峰值IP吧，上面的條件已經足夠求出這個峰值了，有方程式IR/2+（IP-IR）=IO，解出IP=IO+IR/2

第四步，設定電感量。根據原邊電流的波形，算出電感量小CASE，L=V*TON/IR。這個公式理解吧，就和上面那個一樣的，不要說不理解啊。
 

第五步，確定此電流的效值IRMS，這一步用來確定線徑。注意，確定線徑用的是有效值，而不是平均值。這個電流波形的有效值公式是：IRMS=IP*根號下的〈（KRP的平方/3-KRP+1）*D〉+IP*根號下的〈（KRP的平方/3-KRP+1）（1-D）〉。這個公式推導需要積分比較繁難，我就不講了，大家記著用就可以了。算出了電流值后，就可以確定線徑了，要使有效值電流密度到四安每平方毫米到十安每平方毫米之間，這一點很重要，大家要切記啊。
 

以上幾步，就完成了電感器的設計，并且以上幾步，確定了一些重要的參數，這些參數將是下一步變壓器設計的基礎。

高頻變壓器的設計
 

總說：正激變壓器和反激變壓器是大的區別就是正激變壓器是不要開氣隙的，要求其電感量盡量大。正激變壓器原邊也有電流，但這個電流不是其自己通過輸入電壓儲存來的，而是從副邊電感上感應過來的，知道了這一點，正激變壓器就好設計了。

第一步，確定原邊匝數。；當然首先自己要選一款磁芯啦.設原邊輸入最低電壓是VS，導通時間用TON表示，還要自己設定一個磁芯振幅，一般我是取0.2到0.25T,因為正激變壓器是不需直流分量的,所以相比反激而言這個值可以取大些,原邊匝數NP=VS*TON/AE*B,其中AE是磁芯截面積.

第二步,確定副邊匝數,因為在開關管開通的時候,副邊要以V的電壓放電,而這個V值,上面已經在設定開關管占空比的時候確定了,所以副邊匝數NS=NP*V/VS

第三步,畫出原邊電流波形,算出原邊電流波形的效值,從而確定線徑.如下圖所示,因為電流波形是從副邊感應過來的,其波形就是電感電流波形開關管導通的那一部分.
 

這個電流的波形的峰值就是電感電流峰值除以匝數比,這個會算吧,于是這個電流波形的有效值=(IP*V/VS)* 根號下的〈（KRP的平方/3-KRP+1）*D>然后根據這個電流值去選線,電流密度同上.

第四步,確定副邊電流的波形,求出副邊電流波形的有效值來.副邊電流的波形就是開關管開通時候電感電流的那一部分,這個波形和原邊電流的波形相似，因為原邊電流的波形就是由這個感應過去的，我就不畫了,其有效值= IP*根號下的〈（KRP的平方/3-KRP+1）*D〉。依此去選線.
 

第五步,確定自饋電繞組,一般其和原邊同名端相反,利用磁復位放出電壓感應出電壓來,我是這樣做的,還有一些其它的方案,各位高手自已研究吧.
 

以上就是我設計正激變換器磁性元件的全過程,一環扣一環,緊密相連,我認為思路還是比較清楚的,避免了煩雜的公式,化難為易,望同行們提點意見。