频率计算法设计RCC开关电源
2 设计实例
基于频率计算法设计了一个50 W的RCC开关电源，其原理图如图2所示。为了图面清晰，图中未画出工频滤波和整流电路。该电源采用典型RCC拓扑结构，其整流、滤波、缓冲吸收电路、电压负反馈电路、过流控制的设计可参照文献。
2．1 选择磁芯
所设计的电源最大输出功率为Pout=50W，所需的输入功率Pin=Pout／η，预计效率为0．8，以时变压器能承载的最大功率应不小于62．5 W。若设计的电源最低工作频率不低于50 kHz，查磁芯参数表知，EE30磁芯在50 kHz时最大输出功率为64 W，能满足所需功率的要求，其磁芯有效截面积Ae=109mm2。
2．2 求初、次级匝数
自激反激式变压器匝数N的计算公式为：
式中：输出电压u2=5．7V(含整流管压降0．7V)，若允许磁芯工作磁通密度Bw≤120mT，将Bw代入式(11)得N2≥4．35，则取整为5匝。
由于变压器的输入／输出能量相等：
由于次级最大平均电流为10 A，设计占空比D为0．3，则输出瞬时极限电流I2max=28．57 A，由式(6)解出次级电感量L2=2．45μH。同理可以得出初级极限电流Imax=1．34A，初级电感量L1=1．39mH。由式(4)知N1=106。
2．3 选定线径
漆包线电流密度J=4 A／mm2，则线径为：
相应可得初次级绕组线径分别为：φ1=0．253 mm，φ2=1．784 mm。对照GB(国标)线径表，取接近且不小于计算值的初级线径为0．28 mm，次级线径为1．25mm，两股并绕。
2．4 磁芯窗口空间校验
线圈所占窗口面积为：
查相应磁芯参数表知，EE30磁芯的窗口面积Aw=73．35 mm2，若窗口使用系数取推荐经验值0．4，则0．4Aw=29．34 mm2>Aw1，磁芯空间可以容下绕组。
2．5 气隙计算
为了有效防止磁芯磁饱和，RCC式开关电源高频变压器应在磁芯中插入气隙，使磁芯的导磁率下降。气隙Lg的计算公式为：
式中：μ0为真空中磁导率，所有量均为已知。计算得Lg=1．26 mm。由于磁芯为EE型对称安装，磁芯气隙均分到磁芯所留空隙中，EE30磁芯安装时，需要保留Lg／2=0．63mm的间隙。变压器的主要参数如表1所示。
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