30kHz半桥高频开关电源变压器的设计
半桥开关电源变压器设计方案
性能
冰箱
• 为设备提供稳定、可靠
空调
的电源
• 提高设备的能效、环保
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CREATE TOGETHER
• 实现设备的自动化、智能化控制
家用电器
• 电视、空调、冰箱等
• 提高设备的能效、环保性能
半桥开关电源变压器的发展趋势
高效率
• 优化磁芯、绕组的设计
• 提高开关管的工作频率
小型化
• 采用高磁导率的磁芯材料
• 优化绕组的排列方式
绿色环保
• 采用无铅、环保的材料
• 提高设备的能效性能
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02
半桥开关电源变压器的设计原理
常规测试
• 直流输出电压、电流、功率等测试
• 交流输入电压、电流、功率等测试
性能测试
• 效率、损耗、绝缘性能等测试
• 负载、短路、过载等条件下的测试
半桥开关电源变压器的故障诊断与排除
故障诊断
故障排除
• 通过测试数据、现象进行分析
• 对故障部位进行维修、更换
• 判断故障类型、部位
• 进行调试、测试，确保设备正常运行
半桥开关电源变压器的安全设计
绝缘性能
• 采用绝缘材料，保证绕组与磁芯之间的绝缘
• 考虑绕组、磁芯的耐压性能
散热性能
• 采用散热材料，保证设备的正常运行
• 考虑散热、通风设计，提高散热效果
抗震动性能
• 采用抗震动材料，保证设备在振动环境下的稳定运行
• 考虑设备结构、安装方式等因素
高频变压器设计解读
高频变压器设计解读高频变压器是现在电子变压器行业关注的热点，想来很多工程师对高频变压器的设计方法应该都挺感兴趣的，今天和大家分享高频变压器设计方法的详解，希望对大家有用。
高频变压器的设计包括：线圈参数的设计，磁芯材料的选择，磁芯结构的选择，磁芯参数的设计，组装结构的选择等内容。
下面对高频变压器线圈参数的计算与选择、磁芯材料的选择、磁芯结构的选择、磁芯参数的设计和组装结构的选择进行详细介绍。
高频变压器线圈参数的计算与选择高频变压器的线圈参数包括：匝数、导线截面(直径)、导线形式、绕组排列和绝缘安排。
原绕组匝数根据外加激磁电压或者原绕组激磁电感(储存能量)来决定，匝数不能过多也不能过少。
如果匝数过多，会增加漏感和绕线工时;如果匝数过少，在外加激磁电压比较高时，有可能使匝间电压降和层间电压降增大，而必须加强绝缘[5]。
副绕组匝数由输出电压决定。
导线截面(直径)决定于绕组的电流密度。
还要注意的是导线截面(直径)的大小还与漏感有关。
高频变压器的绕组排列形式有：①如果原绕组电压高，副绕组电压低，可以采用副绕组靠近磁芯，接着绕反馈绕组，原绕组在最外层的绕组排列形式，这样有利于原绕组对磁芯的绝缘安排②如果要增加原和副绕组之间耦合，可以采用一半原绕组靠近磁芯，接着绕反馈绕组和副绕组，最外层再绕一半原绕组的绕组排列形式，这样有利于减少漏感。
另外，当原绕组为高压绕组时，匝数不能太少，否则，匝间或者层间电压相差大，会引起局部短路。
对于绝缘安排，首先要注意使用的电磁线和绝缘件的绝缘材料等级要与磁芯和绕组允许的工作温度相匹配。
等级低，满足不了耐热要求，等级过高，会增加不必要的材料成本。
其次，对在圆柱形磁路上绕线的线圈，最好采用线圈骨架，既可以保证绝缘，又可以简化绕线工艺。
另外，线圈最外层和最里层，高压和低压绕组之间都要加强绝缘。
如果一般绝缘只垫一层绝缘薄膜，加强绝缘应垫2～3层绝缘薄膜。
高频变压器磁芯材料的选择高频变压器磁芯一般使用软磁材料。
高频开关电源变压器设计
开关电源功率变压器的设计方法1开关电源功率变压器的特性功率变压器是开关电源中非常重要的部件，它和普通电源变压器一样也是通过磁耦合来传输能量的。
不过在这种功率变压器中实现磁耦合的磁路不是普通变压器中的硅钢片，而是在高频情况下工作的磁导率较高的铁氧体磁心或铍莫合金等磁性材料，其目的是为了获得较大的励磁电感、减小磁路中的功率损耗，使之能以最小的损耗和相位失真传输具有宽频带的脉冲能量。
图1（a）为加在脉冲变压器输入端的矩形脉冲波，图1（b）为输出端得到的输出波形，可以看出脉冲变压器带来的波形失真主要有以下几个方面：图1脉冲变压器输入、输出波形（a）输入波形（b）输出波形（1）上升沿和下降沿变得倾斜，即存在上升时间和下降时间；（2）上升过程的末了时刻，有上冲，甚至出现振荡现象；（3）下降过程的末了时刻，有下冲，也可能出现振荡波形；（4）平顶部分是逐渐降落的。
这些失真反映了实际脉冲变压器和理想变压器的差别，考虑到各种因素对波形的影响，可以得到如图2所示的脉冲变压器等效电路。
图中：Rsi——信号源Ui的内阻Rp——一次绕组的电阻Rm——磁心损耗（对铁氧体磁心，可以忽略）T——理想变压器Rso——二次绕组的电阻RL——负载电阻C1、C2——一次和二次绕组的等效分布电容Lin、Lis——一次和二次绕组的漏感Lm1——一次绕组电感，也叫励磁电感n——理想变压器的匝数比，n=N1/N2图2脉冲变压器的等效电路将图2所示电路的二次回路折合到一次，做近似处理，合并某些参数，可得图3所示电路，漏感Li包括Lin和Lis，总分布电容C包括C1和C2；总电阻RS包括Rsi、RP和Rso；Lm1是励磁电感，和前述的Lm1相同；RL′是RL等效到一次侧的阻值，RL′=RL/n2,折合后的输出电压U′o=Uo/n。
经过这样处理后，等效电路中只有5个元件，但在脉冲作用的各段时间内，每个元件并不都是同时起主要作用，我们知道任何一个脉冲波形可以分解成基波与许多谐波的叠加。
开关电源之高频变压器设计
开关电源之高频变压器设计摘要：开关电源设计中的难点之一就是高频变压器的设计，由于高频变压器是开关电源中进行能量储存和能量传输的重要部件，其合理性与参数计算的正确性将直接影响到开关电源的整体性能。
而衡量高频变压器的好坏，除了要考虑一般变压器中涉及的效率、运行特性等方面，还要考虑到其交直流损耗、漏感、线圈本身分布参数等诸多方面影响。
本文主要介绍高频变压器具体参数的确定、及其在设计过程应当注意的问题及并提出相应的解决办法。
关键词：开关电源；高频变压器；设计要点1 开关电源之高频变压器的主要构成及分类从广义上来说，凡以半导体功率的开关器件为开关管，经对开关管进行高频开通以及关断控制，会将电能形态转化为其他电能形态装置，这就是所谓的开关转换器。
用开关转换器作为主要的组成部件，以闭环自动控制来稳定它的输出电压，并且在电路中增加保护环节电源，此为开关电源。
若用高频DC/DC 转换器作为开关电源工作时的开关转换器则就成为高频开关电源。
高频开关电源基本的路线是由开关型的功率变换器，整流滤波电路，交流直线转换电路以及控制电路组成。
高频开关电源变压器分类方式：(1)按照驱动方式的不同可以分为他激式和自激式；(2)按照电路的拓扑结构可以分为隔离式和非隔离式；前者包括正激式，反激式与半桥式，全桥式，推挽式；后者包括降压型与升压型等；(3)按照输出输入间是否有着电器隔离，可将其分为隔离式与非隔离式；(4)按照DC 转换器/DC 开关条件，可将其分为硬开关以及软开关。
2 开关电源之高频变压器的设计要点2.1 整体设计对于实用的可调开关电源，需能控制输出电压在合适的范围内调节，并且保证电流不超过所设计的最大值。
高压可调高频开关电源设计方案的结构框。
采用电压补偿网络和电流补偿网络，能设定输出电压和最大工作电流。
当工作电流超过设定的最大电流时，电压无法继续升高，从而起到保护电源的作用。
DC/DC 变换器采用半桥拓扑结构，使用采样电阻采集输出电压和输出电感电流，电压补偿网络和电流补偿网络均使用运算放大器构成有源校正网络，补偿网络输出的2 个控制量通过最小函数选择后再输出给DC/DC 变换器，这样就构成了一种控制输出电压和限制最大工作电流的电源设计方案。
半桥式开关电源设计
半桥式开关电源设计半桥式开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构，广泛应用于电子设备中。
在半桥式开关电源中，将整个电源线路分为两个部分，每个部分分别由一个开关管和一个变压器组成。
这种设计能够提高电源的效率和功率密度，同时减少传导和辐射干扰。
1.选择开关管和变压器：开关管应具有较低的导通压降和开关损耗，以提高电源的效率。
变压器的选择应考虑到输入和输出电压的比例，同时保证在额定功率下具有足够的绝缘和耐压性能。
2.设计谐振网络：为了减少开关管的开关损耗和变压器的电流冲击，通常在输入端设置一个谐振网络。
谐振电容和电感的选择应确保在整个工作频率范围内实现临界谐振。
3.选择电源控制芯片：电源控制芯片是半桥式开关电源的核心组件，负责监测输入和输出电压，并根据需求控制开关管的导通和关断。
选择合适的电源控制芯片应考虑到电源的额定功率、工作频率和保护功能等。
4.控制策略设计：半桥式开关电源的控制策略包括电源开关频率调制和输出电压调节。
电源开关频率调制通过调整开关管的导通时间来实现，可以根据负载需求进行动态调整。
输出电压调节通常采用反馈控制，通过监测输出电压并调整开关管的导通时间来实现。
5.保护电路设计：保护电路是半桥式开关电源设计中不可或缺的部分，可以确保电源在故障情况下自动断开。
常见的保护电路包括过电流保护、过温保护和过压保护等。
6.PCB布局和散热设计：半桥式开关电源的布局和散热设计对电源的性能和可靠性有重要影响。
合理的PCB布局可以减少电源线路的互感和耦合，同时提供良好的散热通道，确保开关管和变压器的温度在可控范围内。
以上是半桥式开关电源设计的基本步骤，其中每个步骤都需要深入研究电源的性能需求和器件的选型。
在设计过程中还需要进行电源的仿真和测试，以确保设计的可靠性和稳定性。
同时，还需要考虑到电源的EMC（电磁兼容）设计，以减少传导和辐射干扰对其他设备的影响。
总之，半桥式开关电源的设计是一个综合性的工程，需要仔细考虑电源的性能需求和设计要求，选择合适的器件和控制策略，进行合理的布局和散热设计。
半桥电源驱动变压器设计
• 提高开关频率，减小变压器体积
• 提高变压器的工作效率，降低能耗
集成化技术
• 将变压器与其他电路集成在一起，提高系统性能
• 降低系统成本，提高可靠性
智能控制技术
• 采用数字控制技术，提高变压器的自适应性和可靠
性
• 实现变压器的远程监控和故障诊断
半桥电源驱动变压器的产业发展与市场前景
产业发展趋势
S M A RT C R E AT E
半桥电源驱动变压器设计全面解析
CREATE TOGETHER
01
半桥电源驱动变压器的基本原理与应用场景
半桥电源驱动变压器的结构及工作原理
半桥电源驱动变压器的结构
半桥电源驱动变压器的工作原理
• 由两个线圈、铁芯和输出端组成
• 当电源电压施加到线圈上时，产生磁场
• 材料性能：影响变压器的性能和质量
• 工艺参数：影响变压器的性能和稳定性
• 制造环境：影响变压器的可靠性和寿命
变压器的质量检测与评估方法
变压器的质量检测方法
变压器的质量评估方法
• 电气性能测试：测量输出电压、电流、功率等
• 性能指标评估：评估变压器的转换效率、输出稳定性等
• 磁性能测试：测量磁导率、磁饱和度、磁损耗等
• 具有磁导率和磁阻，能够产生磁场
• 具有磁饱和和磁滞现象，影响性能
• 具有磁损耗，包括磁滞损耗和涡流损耗
磁性材料的分类
• 铁磁材料：如铁、硅钢片等，具有较高的磁导率和磁饱和度
• 非铁磁材料：如钴磁体、钕磁体等，具有较高的磁能积和矫顽力
• 软磁材料：如纳米晶软磁材料等，具有低磁损耗和高磁导率
磁性材料在半桥电源驱动变压器中的应用
• 高性能、高效率、环保型变压器成为主流
开关电源用高频变压器设计
技术机密文件开关电源变压器的设计——电路相关技术参数计算公式及其推导刃禾一、正激式开关电源高频变压器：No 1 2 待求参数项 副边电压 Vs 最大占空比θonmax 详细公式 Vs = Vp*Ns/Np θonmax = Vo/(Vs-0.5)1、θonmax 的概念是指：根据磁通复位原则，其在闭环控制下所能达到的最大占空比。
2、0.5 是考虑输出整流二极管压降的调整值，以下同。
3 临界输出电感 LsotonLso = (Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)*θonmax /(2*f*Po)21、由能量守恒：(1/T)*∫0 {Vs*[(Vs-Vo)*t/Lso]}dt = Po 2、Ton=θon/f 4 实际工作占空比θon 如果输出电感 Ls≥Lso：θon=θonmax 否则： θon=√{2*f*Ls*Po /[(Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)]}ton1、由能量守恒：(1/T)*∫0 {Vs*[(Vs-Vo)*t/Ls]}dt = Po 2、Ton=θon/f 5 6 导通时间 Ton 最小副边电流 IsmintonTon =θon /f Ismin = [Po-(Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)*θon /(2*f*Ls)]/[(Vs-0.5)*θon]21、由能量守恒：(1/T)*∫0 {Vs*[(Vs-Vo)*t/Ls+Ismin]}dt = Po 2、Ton=θon/f 7 8 9 副边电流增量 ΔIs 副边电流峰值 Ismax 副边有效电流 IstonΔIs = (Vs-0.5-Vo)* Ton/ Ls Ismax = Ismin+ΔIs Is = √[(Ismin + Ismin*ΔIs+ΔIs /3)*θon]2 2 21、Is=√[(1/T)*∫0 (Ismin+ΔIs*t/Ton) dt] 2、θon= Ton/T 10 11 12 副边电流直流分量 Isdc 副边电流交流分量 Isac 副边绕组需用线径 Ds 电流密度取 5A/mm 13 14 15 原边励磁电流 Ic 最小原边电流 Ipmin 原边电流增量 ΔIp2Isdc = (Ismin+ΔIs/2) *θon Isac = √(Is - Isdc ) Ds = 0.5*√Is2 2Ic = Vp*Ton / Lp Ipmin = Ismin*Ns/Np ΔIp = (ΔIs* Ns/Np+Ic)/η第1页 共9页技术机密文件开关电源变压器的设计——电路相关技术参数计算公式及其推导刃禾16 17原边电流峰值 Ipmax 原边有效电流 IptonIpmax = Ipmin+ΔIp Ip = √[(Ipmin + Ipmin*ΔIp+ΔIp /3)*θon]2 2 21、Ip=√[(1/T)*∫0 (Ipmin+ΔIp*t/Ton) dt] 2、θon= Ton/T 18 19 20 原边电流直流分量 Ipdc 原边电流交流分量 Ipac 原边绕组需用线径 Dp 电流密度取 4.2A/mm 21 22 23 24 25 262Ipdc = (Ipmin+ΔIp/2) *θon Ipac = √(Ip - Ipdc ) Dp = 0.55*√Ip2 2最大励磁释放圈数 Np′ 磁感应强度增量 ΔB 剩磁 Br 最大磁感应强度 Bm 标称磁芯材质损耗 PFe (100KHz 100℃ KW/m3) 选用磁芯的损耗系数ω 1.08 为调节系数Np′=η*Np*(1-θon) /θon ΔB = Vp*θon / (Np*f*Sc) Br = 0.1T Bm = ΔB+Br 磁芯材质 PC30：PFe = 600 磁芯材质 PC40：PFe = 450 ω= 1.08* PFe / (0.2 *100 )2.4 1.227 28 29磁芯损耗 Pc 气隙导磁截面积 Sg 有效磁芯气隙δ′ 1、根据磁路欧姆定律：H*l = I*Np 又有：H = B/μPc = ω*Vc*(ΔB/2) *f2.41.2方形中心柱：Sg= [(a+δ′/2)*( b+δ′/2)/(a*b)]*Sc 2 2 圆形中心柱：Sg= {π*(d/2+δ′/2) /[π*(d/2) ]} *Sc δ′=μo*(Np *Sc/Lp-Sc/AL) 有空气隙时：Hc*lc + Ho*lo = Ip*Np2Ip = Vp*Ton/Lp 代入上式得：ΔB*lc/μc +ΔB*δ/μo = Vp*Ton*Np /Lp式中：lc 为磁路长度，δ为空气隙长度，Np 为初级圈数，Lp 为初级电感量，ΔB 为工作磁感应强度增量； μo 为空气中的磁导率，其值为 4π×10 H/m； 2、ΔB=Vp*Ton/Np*Sc 3、μc 为磁芯的磁导率，μc=μe*μo 4、μe 为闭合磁路（无气隙）的有效磁导率，μe 的推导过程如下： 由：Hc*lc=Ip*Np Hc=Bc/μc=Bc/μe*μo Ip=Vp*Ton/Lpo 得到：Bc*lc/(μe*μo)=Np*Vp*Ton/Lpo2 -7又根据：Bc=Vp*Ton/Np*Sc代入上式化简 得：μe = Lpo*lc/μo*Np *Sc第2页 共9页技术机密文件开关电源变压器的设计——电路相关技术参数计算公式及其推导2刃禾5、Lpo 为对应 Np 下闭合磁芯的电感量，其值为：Lpo = AL*Np26、将式步骤 5 代入 4，4 代入 3，3、2 代入 1 得：Lp =Np *Sc/(Sc/AL +δ/μo) 如果δ′/lc≤0.005： δ=δ′ 2 如果δ′/lc＞0.03： δ=μo*Np *Sc/Lp 否则 δ=δ′*Sg/Sc ΔD = 132.2/√f Uceo = √2 *Vinmax+√2 *Vinmax*Np/ Np′ Ud = Vo+√2 *Vinmax*Ns/Np′ Ud′=√2 *Vinmax*Ns/Np30实际磁芯气隙 δ31 32 33 34穿透直径 ΔD 开关管反压 Uceo 输出整流管反压 Ud 副边续流二极管反压 Ud′第3页 共9页技术机密文件开关电源变压器的设计——电路相关技术参数计算公式及其推导刃禾二、双端开关电源高频变压器：No 1 2 待求参数项 副边电压 Vs 最大占空比θonmax 如果为半桥：Vs = Vp*Ns/(2*Np) 否则： Vs = Vp*Ns/Np θonmax = Vo/(Vs-0.5) 详细公式1、θonmax 的概念是指：根据磁通复位原则，其在闭环控制下所能达到的最大占空比。
半桥式开关电源变压器参数计算方法
半桥式开关电源变压器参数计算方法1. 输入电压（Vin）：即待转换的电源电压，常用交流电压，如220V交流电。
2. 输出电压（Vout）：即转换后的电源电压，可以是交流电也可以是直流电。
3. 输出电流（Iout）：即变压器输出的电流大小。
4.开关频率（f）：开关频率是指开关器件开关的次数，通常以kHz 为单位。
5.变压器功率（P）：变压器的功率是变压器所能处理的电能大小，即输入电压乘以输出电流。
下面以一个实际计算的案例来详细介绍半桥式开关电源变压器的参数计算方法：假设我们需要设计一个输入电压为220V，输出电压为12V，输出电流为5A的半桥式开关电源变压器。
第一步是计算变压器的功率。
根据上述参数，变压器的功率P=Vout×Iout=12V×5A=60W。
第二步是选择开关频率。
开关频率的选择取决于应用的特定需求，一般在几十kHz到几百kHz之间。
假设我们选择开关频率为50kHz。
第三步是计算变压器的绕组比。
绕组比定义了变压器输入与输出端的电压比。
在半桥式开关电源中，绕组比通常为1:1、所以输入电压与输出电压相等，即Vin=Vout。
第四步是计算变压器的变比。
变比（N）定义了输入和输出的绕组匝数之比，从而决定了电压的变化。
根据绕组比为1:1，我们有N=Vin/Vout=220V/12V=18.33第五步是计算变压器的一次侧电感。
一次侧电感（Lp）决定了变压器的电流特性。
一般来说，如果开关频率较高，则需要较小的电感值。
根据经验公式，计算一次侧电感为Lp=10×(Vin/Vout)²/f=10×(220V/12V)²/50kHz=0.029H。
第六步是计算变压器的二次侧电感。
二次侧电感（Ls）是指变压器绕组与输出端的电感。
一般来说，为了防止输出电压的波动，二次侧电感应比一次侧电感大。
根据经验公式，计算二次侧电感为Ls=10×(Vin/Vout)²/f=10×(220V/12V)²/50kHz=0.029H。
高频开关电源变压器的优化设计及其应用研究
高频开关电源变压器的优化设计及其应用研究摘要：在开关电源当中，变压器是实现核心性能的关键技术组件，因此要把控合理设计与应用。
本文通过分析高频开关电源变压器的构成及发展现况，进一步分析了变压器的优化设计方向与实际应用。
关键词：优化设计；变压器；高频开关电源引言：目前的开关电源正不断向高频化的方向发展，因此其相应的变压器装置也开始采用高频形式，基于此，本文主要围绕着高频开关电源变压器的内部设计展开的研究，希望能够对高频开关电源变压器的实际应用有所帮助。
1.高频开关电源变压器的构成及发展现况1.1高频开关电源变压器的构成与分类高频开关电源变压器中，其开关器件是基于半导体功率，因此也可称之为开关管，而控制开关管在高频下进行关闭与开通操作，从而实现将某种电能的形态转换为其他类型电能形态，这种性能的装置就叫做开关转换器。
以开关转换器为关键部件，再利用闭环自动控制方式对输出电压进行稳定处理，同时，整个电路中还配有相应的保护电源，这种情况下的电源就叫做开关电源，而使用高频的转换器做电源开关工作的转换装置，就被称作高频开关电源，其一般是采用高频DC 转换器。
在高频开关电源当中，其运行的最基本路线包括整流滤波电路、开关型的功率变换装置、控制电路以及交流直线转换电路，而其相应的变压器装置可采用以下几种分类方式。
一是基于不同的驱动方式来划分为自激式驱动变压器以及他激式驱动变压器；二是根据电路的拓扑结构来划分变压器类型，具体可分为两类，包括隔离式变压器与非隔离式变压器，其中隔离式变压器装置还可划分为半桥式变压器、全桥式变压器、反激式变压器、正激式变压器以及推挽式变压器，非隔离式变压器则包括升压型变压器与降压型变压器；三是基于输入与输出之间是否存在电器隔离来划分变压器类型，有电器隔离则为隔离式变压器，无电器隔离则为非隔离式变压器；四是基于DC的开关条件或DC转换器类型来划分，可分为软开关型变压器与硬开关型变压器[1]。
1.2开关电源技术的发展现况电源从上世纪60年代开始就得到使用，一开始大部分使用电源的电子产品都是线性电源结构，这种电源在原理上存在许多局限，且电源本身的体积大、重量高，还具有损耗大的缺点，随后，一种基于开关调节器的直流稳压电源逐渐将其取代，对于开关电源技术的集中化研究开始于上世纪90年代，当时使用的开关电源是基于DC/DC转换器，并采用脉冲宽度调制方式来实现功能，随后还有许多新型电源材料逐渐问世，包括高频磁性材料以及半导体材料，这些材料的应用也使得开关电源的频率得到进一步增长，当前，国内外的开关电源技术都已经实现市场化发展，国内自主研发的开关电源变压器装置也逐渐变多，但大部分变压器的频率较小，高频开关电源变压器的研究还有待加强，近年来，随着对高频开关电源变压器的研究力度加大，该项技术的发展也得到了跨越式的进步[2]。
半桥式开关电源变压器参数计算方法
半桥式开关电源变压器参数计算方法半桥式开关电源是一种广泛应用的开关电源拓扑结构，在工业、通信、医疗等领域得到了广泛的应用。
半桥式开关电源变压器的参数计算是设计一个可靠、高效的电源的重要步骤。
以下是半桥式开关电源变压器参数计算方法的详细说明。
第一步：确定输入电压和输出电压在设计半桥式开关电源变压器之前，首先需要确定输入电压和输出电压的数值。
输入电压通常是直流电压，输出电压可以是直流或交流电压，具体根据应用场景来确定。
第二步：计算输出功率根据应用需要以及输出电压和电流确定输出功率。
输出功率是决定变压器参数的重要因素之一第三步：选择变压器的工作频率第四步：计算变压器的变比根据输入电压和输出电压，通过变比的计算来确定变压器的变比。
变比是输入和输出电压之间的比值，可以根据功率和电流的关系得出。
第五步：计算变压器的感应电感感应电感是变压器的一个重要参数，可以通过输出功率的计算得出。
感应电感决定了变压器输出电流的波形。
第六步：计算变压器的铜损和铁损铜损是由变压器的导线电阻引起的损耗，可以通过输入电压和变压器中电流的平方来计算。
铁损是由于铁芯材料磁化和磁交变损耗引起的，可以通过变压器的额定工作频率和铁芯材料的损耗特性来计算。
第七步：选择适当的变压器规格根据前面的参数计算结果，选择合适的变压器规格。
包括输出功率、变压器的尺寸和重量等。
最后，需要进行变压器的热设计，确保变压器在工作过程中能够正常散热，不会因过热而损坏。
综上所述，半桥式开关电源变压器参数的计算包括确定输入和输出电压、计算输出功率、选择工作频率、计算变比、计算感应电感、计算铜损和铁损、选择合适的变压器规格以及进行热设计等步骤。
这些参数计算的准确与否直接影响着半桥式开关电源的性能和稳定性，因此需要仔细考虑每个参数的计算过程。
开关电源高频变压器的设计
01
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02
03
功率变压器根据拓扑结构分为三大类：
反激式变压器；
正激式变压器；
推挽式变压器（全桥/半桥变换器中的变压器） 磁芯结构适合的拓扑结构形式如下页表所示：
磁芯结构
变换器电路类型
反激式
正激式
推挽式
E cores
+
+
0
Planar E Cores
-
+
0
EFD Cores
-
+
+
ETD Cores
变压器基础知识 1、变压器组成： 原边绕组（初级primary side ） 副边绕组（次级secondary side ） 原边电感（励磁电感）--magnetizing inductance 漏感---leakage inductance 副边开路或者短路测量原边 电感分别得励磁电感和漏感 匝数比：K=Np/Ns=V1/V2 2、变压器的构成以及作用： 1）电气隔离 2）储能 3）变压 4）变流
按照功率变压器的设计方法，用面积积AP法设计变压器的一般步骤： 1 .选择磁芯材料，计算变压器的视在功率； 2. 确定磁芯截面尺寸AP，根据AP值选择磁芯尺寸； 3. 计算原副边电感量及匝数； 4. 计算空气隙的长度； 5. 根据电流密度和原副边有效值电流求线径； 6. 求铜损和铁损是否满足要求（比如：允许损耗和温升）
线圈参数：
线圈参数包括：匝数，导线截面（直径），导线形式，
绕组排列和绝缘安排。
导线截面（直径）决定于绕组的电流密度。通常取J为2.5～4A/mm2。导线直径的选择还要考虑趋肤效应。如必要，还要经过变压器温升校核后进行必要的调整。
4.线圈参数： 一般用的绕组排列方式：原绕组靠近磁芯，副绕组反馈绕组逐渐向外排列。下面推荐两种绕组排列形式： 1）如果原绕组电压高（例如220V），副绕组电压低，可以采用副绕组靠近磁芯，接着绕反馈绕组，原绕组在最外层的绕组排列形式，这样有利于原绕组对磁芯的绝缘安排； 2）如果要增加原副绕组之间的耦合，可以采用一半原绕组靠近磁芯，接着绕反馈绕组和副绕组，最外层再绕一半原绕组的排列形式，这样有利于减小漏感。
开关电源高频变压器设计
开关电源高频变压器设计摘要：随着技术的发展，开关电源中的其它器件集成度越来越高。
变压器却往往需要根据具体的应用来定制所需的产品。
其性能的优劣直接影响到开关电源的可靠性和稳定性。
因此，了解和掌握变压器的设计对开关电源的设计具有重要意义。
本文将详细研究开关电源高频变压器的设计，以供相关人员参考。
关键词：开关电源；高频变压器；设计1高频变压器高频变压器通常是指工作频率在中频以上的电源变压器，它是开关电源的核心组件，其输出电压是由各绕组线圈的匝数比例决定的，输出功率则与工作频率有很大的关系。
开关电源多采用半桥式功率转换电路来实现电能转换，两桥臂上的两个开关元件以高频进行轮流导通，从而形成高频脉冲波，再由高频变压器降压即可输出低压交流电。
变压器的漏感和分布电容是影响其性能的主要因素。
2高频变压器设计2.1设计选用变压器的磁芯材料在变压器的设计过程中，首先要选择变压器的磁芯材料，根据开关电源输出功率的大小，达到设计变压器结构的目的。
高频变压器中软磁材料的磁芯是最为关键的部分，在设计和制造过程中也是难度最大的。
高频电子变压器需要磁芯是为了扩展变压器工作的温度范围，减少电子变压器的损耗，从而在批量生产中实现节能的目的。
在设计和选择磁芯的时候需要考虑磁芯的性能、散热情况以及磁芯的体积等问题，这些最基本的问题恰恰决定了最终变压器的好坏。
磁芯材料确定后，要计算出磁芯有效的导磁面积。
它由窗口的面积、磁通密度的大小、磁芯面积的大小、电流密度和变压器的工作频率决定。
2.2高频变压器电压比计算在高频变压器的设计当中，高频变压器电压比计算也是一项重要的内容。
从具体的分析来看，高频变压器是电力电子变压器中移相全桥变换器的关键性部分。
在变压器的一次电流进行换向的时候，电流值会逐渐地减小，此时二次侧会失去部分电压方波，而在电压方波失去的情况下，变压器的二次电压会出现明显的降低。
基于这种情况的存在，在进行高频变压器电压比计算的时候，一定要考虑二次占空比丢失的情况。
半桥变压器设计方案
问题2：原边选用11匝、副边选用4匝时，原边的输入电压只能在75V，超过75后变压器就响，示波器测不到波形，电路最终输出能达到28.
问题3：原边选用22匝、副边选用4匝时，原边的输入电压只能在310V，超过310后变压器就响，示波器测不到波形，电路最终输出能达到23，没能达到28V.
半桥高频变压器的AP值计算方法：
直流母线电压Ui的范围为：180-360V
经电容分压后变压器原边输入电压U1：90-180V
输出电压Uo：28V调压精度28±1V
额定输出电流：31.5A
副边电压为：U2=(U0max+UD+UL)/Dmax=（28+1+2）/0.9=35V
——最大输出电压值，为28V；
Kf波形系数，方波取4；
ko绕组ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ铁心窗口中的填充系数，取0.4;
fs开关频率，为100KHz；
Bw铁心在一个工作周期内磁感应强度的变化范围，取150*10-3；
J变压器绕组导体的电流密度，一般取2~5A/mm2，计算时取5A/mm2=4*106A/m2。
开关电源变压器工作时对磁芯所需的功率容量即为变压器的计算功率，其大小取决于变压器的输出功率和整流电路的形式。变换器输出电路为全波整流，带中心抽头，变压器效率取0.85，因此
=
可以得到PT=3555.9W，代入式4-16可得到AP≥29627㎜2。查阅磁性元件手册，选择EE55/55/28/21型铁氧体材料。该型磁芯Ae=352㎜2，Aw=386㎜2，AP=Ae*Aw=135991㎜2，完全符合要求。
半桥式开关电源设计
开关电源在工业自动化中的应用
工业自动化设备对电源的稳定性和可靠性要求较高
• 半桥式开关电源具有较高的转换效率和稳定性，适用于工业自动化设备
• 可以为工业自动化设备提供稳定的电源，保证设备运行精度和稳定性
开关电源在工业自动化中的应用实例
• 变频器电源系统：为变频器设备提供稳定的直流电源
• 伺服系统电源：为伺服系统设备提供稳定的直流电源
• 主电路的设计直接影响电源的性能和可靠性
作
• 设计合适的滤波电感和电容，保证输出电压的稳定性和
纹波系数
控制电路设计与分析
控制电路是半桥式开关电源的大脑
控制电路的设计要点
• 负责控制开关管的开关状态，实现电压的调节
• 选择合适的控制算法，如PWM控制、PFM控制等
• 控制电路的设计直接影响电源的稳定性和性能
减小输出纹波与噪声的策略
减小输出纹波与噪声是提高半桥式开关电源性能的关键
• 可以保证输出电压的稳定性和可靠性
• 有助于提高设备的运行精度和稳定性
减小输出纹波与噪声的策略
• 优化滤波电感和电容的设计，提高滤波效果
• 采用多级滤波和屏蔽措施，降低电磁干扰
• 提高控制电路的性能，减小误差信号，提高调节精度
• 过电流保护：采用电流限制器或熔断器，防止电源因过电流而损坏
• 短路保护：采用温度保险丝或过流保护器，防止电源因短路而损坏
03
半桥式开关电源的电路设计与分析
主电路设计与分析
主电路是半桥式开关电源的核心部分
主电路的设计要点
• 负责实现电压的斩波和滤波
• 选择合适的开关器件和驱动电路，保证开关管的正常工
滤波电感与电容的设计与应用
滤波电感和电容是半桥式开关电源的重要组成部分
高频开关电源变压器的设计方法
工艺·技术·应用高频开关电源变压器的设计方法姬海宁，兰中文，张怀武（电子科技大学微电子与固体电子学院，四川成都 610054）摘要：介绍了国内外高频开关电源变压器的研究现状及主要的设计方法。
关键词：开关电源；变压器；高频效应；功率损耗；设计方法中图分类号：TM433 文献标识码：B 文章编号：1001-3830(2004)02-0031-05Design Methods of Transformers in High FrequencySwitch Mode Power SupplyJI Hai-ning, LAN Zhong-wen, ZHANG Huai-wuInstitute of Microelectronics and Solid Electronics, University of Electronic Science andTechnology of China, Chengdu 610054, ChinaAbstract: This article introduces the current study status of transformers in high frequency switching mode power supply,and compares their main design methods.Key words:switching mode power supply; transformer; high frequency effect; power loss; design methods1 引言随着电子信息技术的不断发展，各类电子设备的电源系统在客观上要求小型化、轻量化和高可靠性，制约这个目标实现的根本技术就是开关电源高频化技术。
而开关电源变压器是开关电源的核心部件，是实现能量（功率）转换和传输的主要器件，同时该器件又是开关电源体积和重量的主要占有者和发热源。
30kHz高频开关电源变压器的方案
30kHz高频开关电源变压器的方案在传统的高频变压器方案中，由于磁心资料的束缚，其作业频率较低，通常在20kHz摆布。
跟着电源技能的不断翻开，电源体系的小型化，高频化和高功率比已成为一个永久的研讨方向和翻开趋势。
因此，研讨运用频率更高的电源变压器是下降电源体系体积，行进电源输出功率比的要害要素。
这篇文章依据超微晶合金的优良电磁功用，通过示例介绍30kHz超微晶高频开关电源变压器的方案。
1、变压器的功用方针电路办法：半桥式开关电源改换器原理见图1：作业频率f：30kHz改换器输入电压Ui:DC300V改换器输出电压U0:DC2十0V改换器输出电流Io:0.08A整流电路：桥式整流占空比D：1%～90%输出功率eta;:ge;80%耐压：DC12kV温升：+50℃作业环境条件:-55℃～+85℃2、变压器磁心的挑选与作业点断定从变压器的功用方针恳求可知，传统的薄带硅钢、铁氧体资料已很难满意变压器在频率、运用环境方面的方案恳求。
磁心的资料只需从坡莫合金、钴基非晶态合金和超微晶合金三种材猜中来思考，但坡莫合金、钴基非晶态报价高，约为超微晶合金的数倍，而饱满磁感应强度Bs却为超微晶合金2/3摆布，且加工技能杂乱。
因此，归纳三种资料的功用比照(表1)，挑选饱满磁感应强度Bs 高，温度安稳性好，报价低廉，加工便利的超微晶合金有利于变压器技能方针的完结。
表1(1)钴基非晶态合金和超微晶合金的首要磁功用比照磁心作业点的挑选通常从磁心的资料，变压器的作业情况，作业频率，输出功率，绝缘耐压等要从来思考。
超微晶合金的饱满磁感应强度Bs较高约为1.2T，在双极性开关电源变压器的方案中，磁心的最大作业磁感应强度Bm通常可取到0.6～0.7T，经分外处理的磁心，Bm可抵达0.9T。
在本方案中，由于作业频率、绝缘耐压、运用环境的要素，把最大作业磁感应强度Bm定在0.6T，而磁心构造则定为不堵截的矩形磁心。
这种构造的磁心与环形磁心比照具有线圈绕制便利、散布参数影响小、磁心窗口运用率高、散热性好、体系绝缘牢靠、但电磁兼容性较差。
半桥变换器中的高频变压器设计公式
半桥变换器中的高频变压器设计公式
一、半桥变换器原理
半桥变换器是一种基于电子变压器的放大型电源电路，它主要由一个
大变压器、一个小变压器、一个稳压管、两个桥式整流桥和一个滤波电容
等主要组件组成。
其中大变压器用于将直流源提供的电源变换为高压交流电，小变压器将高压交流电转换成低压交流电。
稳压管和桥式整流桥则把
低压交流电转换成稳定的直流电压，而滤波电容用于降低直流电压的波动，提升线性度。
二、高频变压器设计
1、首先根据电路的工作要求，计算所需的高频变压器输出电压以及
短路容量。
2、根据输出短路容量的不同，可以确定变压器的芯股或者线圈数量，一般情况下两线圈分别连接到上下桥式整流桥的正负输出端，同时把其中
的一条线圈连接到小变压器的输入绕组上。
3、然后，确定变压器线圈的绕组形式，以及线圈绕组的布线方法，
比如蜂窝状布线、螺旋状布线等。
4、根据变压器的线圈绕组数量及布线形式，计算变压器各线圈的绕
组面积，以及变压器的主线圈的绕组面积和小线圈的绕组面积之比。
5、在电路设计过程中应注意，高频变压器的芯股或者线圈的面积应
尽量充分发挥变压器的输出能力。
开关电源的高频变压器设计
毕业设计（论文）开关电源的高频变压器设计专业电气工程及其自动化学生班号学号指导教师答辩日期哈尔滨工业大学远程教育毕业设计（论文）评语姓名：李家光班号：201003 学号：201003114720610002专业：电气工程与自动化层次：高升专学习中心：哈工大网络教育学院毕业设计（论文）题目：开关电源的高频变压器设计工作起止日期：2012年04 月1 日起至2012年5月30日止指导教师对毕业设计（论文）进行情况、完成质量的评价意见：指导教师签字：指导教师职称：评阅人评阅意见：评阅教师签字：评阅教师职称：答辩委员会评语：根据毕业设计（论文）的材料和学生的答辩情况，答辩委员会作出如下评定：学生毕业设计（论文）答辩成绩评定为：对毕业设计（论文）的特殊评语：答辩委员会主任（签字）：职称：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员（签字）：年月日哈尔滨工业大学远程教育毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）摘要随着电源技术的不断发展，高频化和高功率密度化已经成为开关电源的研究方向和发展趋势，变压器是开关电源的核心部件，并且随着频率和功率的不断提高，其对电源系统的性能产生影响也日益重要，因此高频开关电源的变压器设计是实现开关电源发展目标的关键。
本文主要研究高频变压器的工作原理，作用和分类。
高频变压器和低频变压器的工作原理一样，就是频率不同所用的铁芯材料不同，低频变压器一般用铁芯，高频变压器用铁氧体磁芯或空芯。
变压器的工作原理是用电磁感应原理工作的。
常见的带隔离开关电源按按电路的拓扑结构：正激式、反激式、推挽式、半桥式和全桥式，本人简单介绍其工作原理，了解变压器在开关电源中的作用。
变压器设计其实就是实现开关电源发展目标的关键，高频变压器的设计要求包括:使用条件，完成功能，提高效率，降低成本。
关键词：开关电源；高频变压器；设计毕业设计（论文）AbstractWith the continuous development of power technology, high-frequency and high power density switching power supply technology has become the research and development trend, switching power supply transformer is the core component, and with increasing frequency and power, its power supply system increasingly important impact on performance, so high-frequency switching power supply switching power supply transformer design is to achieve development goals.This paper studies the working principle of high-frequency transformer, function and classification. With the isolation of several commonly used in switching power supply transformer switch roles and work. And design a 30KHZ frequency switching power supply transformers.Key words:switching power; supply design of high-frequency; transformer毕业设计（论文）目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)绪论 (1)第1章高频变压器概述 (2)1.1高频变压器的工作原理 (2)1.2高频变压器的分类 (2)1.3高频变压器与普通变压器的区别 (2)第2章常用带隔离开关电源变压器的电路原理 (4)2.1正激电路 (4)2. 2反激电路 (6)2.3半桥电路 (7)2. 4全桥电路 (8)2.5推挽电路 (9)第3章开关电源的高频变压器设计思路 (10)3.1高频变压器的设计原则与设计要求 (10)3.1.1 高频变压器的设计原则 (10)3.1.2高频变压器的设计要求 (10)3.2高频变压器的设计程序 (11)3.2.1磁芯材料的选择 (11)3.2.2磁芯结构的选择 (11)3.2.3磁芯参数ΔB的选择 (12)3.2.4线圈参数的计算与选择 (12)3.2.5组装结构的选择 (12)毕业设计（论文）3.2.6工作点的确定 (13)3.2.7 变压器磁芯的计算方法 (13)3.3高频变压器的设计过程 (13)第4章30KHZ高频开关电源变压器设计 (14)4.1 变压器的性能指标 (14)4.2变压器磁心的选择与工作点确定 (14)4.3 变压器主要参数的计算 (14)4.3.1 变压器的计算功率 (14)4.3.2 变压器的设计输出能力 (15)4.3.3 变压器的实际输出能力 (15)4.3.4 绕组计算 (15)4.3.5 导线线径 (15)4.4 线圈绕制与绝缘 (16)4.5 效果检测 (16)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)毕业设计（论文）绪论随着电子信息技术的不断发展，各类电子设备的电源系统在客观上要求小化、轻量化和高可靠性，制约这个目标实现的根本技术就是开关电源高频化技术。
30kHz半桥高频开关电源变压器的设计
30kHz 半桥高频开关电源变压器的设计Designof30kHzHigh — frequencyS MP STransformer在传统的高频变压器设计中，由于磁心材料的限制，其工作频率较低，一般在 着电源技术的不断发展，电源系统的小型化，高频化和高功率比已成为一个永恒的研究方向和发展趋势。
因此，研究使用频率更高的电源变压器是降低电源系统体积，提高电源输出功率比的关键因 素。
本文根据超微晶合金的优异电磁性能， 通过示例介绍30kHz 超微晶高频开关电源变压器的设计。
1变压器的性能指标电路形式：半桥式开关电源变换器原理见图 1 :工作频率f : 30kHz整流电路：桥式整流 占空比D : 1 %〜90% 输出效率n 80%耐压：DC12kV 温升：+ 50 C工作环境条件：—55C 〜+ 85C2变压器磁心的选择与工作点确定从变压器的性能指标要求可知，传统的薄带硅钢、铁氧体材料已很难满足变压器在频率、使用环境方面的设计要求。
磁心的材料只有从坡莫合金、钻基非晶态合金和超微晶合金三种材料中来考虑，但坡莫合金、钻基非晶态价格高，约为超微晶合金的数倍，而饱和磁感应强度 Bs 却为超微晶 合金2/3左右，且加工工艺复杂。
因此，综合三种材料的性能比较(表 Bs 高，温度稳定性好，价格低廉，加工方便的超微晶合金有利于变压器技术指标的实现。
表1 (1)钻基非晶态合金和超微晶合金的主要磁性能比较20kHz 左右。
随变换器输入电压 Ui:DC300V变换器输出电压 U0:DC2100V变换器输出电流 lo:0.08A1),选择饱和磁感应强度联系人：江西省宜春市东风大街 62号宜春地区粮食局（336000）方华平磁心工作点的选择往往从磁心的材料，变压器的工作状态，工作频率，输出功率，绝缘耐压等因素来考虑。
超微晶合金的饱和磁感应强度 Bs 较高约为1.2T ，在双极性开关电源变压器的设计中，磁心的最大工作磁感应强度 Bm 一般可取到0.6〜0.7T ，经特别处理的磁心，Bm 可达到0.9T 。
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30kHz半桥高频开关电源变压器的设计
Designof30kHzHigh－frequencySMPSTransformer
在传统的高频变压器设计中，由于磁心材料的限制，其工作频率较低，一般在20kHz左右。
随着电源技术的不断发展，电源系统的小型化，高频化和高功率比已成为一个永恒的研究方向和发展趋势。
因此，研究使用频率更高的电源变压器是降低电源系统体积，提高电源输出功率比的关键因素。
本文根据超微晶合金的优异电磁性能，通过示例介绍30kHz超微晶高频开关电源变压器的设计。
1变压器的性能指标
电路形式：半桥式开关电源变换器原理见图1：
工作频率f：30kHz
变换器输入电压Ui:DC300V
变换器输出电压U0:DC2100V
变换器输出电流Io:0.08A
整流电路：桥式整流
占空比D：1％～90％
输出效率η:≥80％
耐压：DC12kV
温升：＋50℃
工作环境条件:－55℃～＋85℃
2变压器磁心的选择与工作点确定
从变压器的性能指标要求可知，传统的薄带硅钢、铁氧体材料已很难满足变压器在频率、使用环境方面的设计要求。
磁心的材料只有从坡莫合金、钴基非晶态合金和超微晶合金三种材料中来考虑，但坡莫合金、钴基非晶态价格高，约为超微晶合金的数倍，而饱和磁感应强度Bs却为超微晶合金2/3左右，且加工工艺复杂。
因此，综合三种材料的性能比较（表1），选择饱和磁感应强度Bs高，温度稳定性好，价格低廉，加工方便的超微晶合金有利于变压器技术指标的实现。
表1（1）钴基非晶态合金和超微晶合金的主要磁性能比较
磁心工作点的选择往往从磁心的材料，变压器的工作状态，工作频率，输出功率，绝缘耐压等因素来考虑。
超微晶合金的饱和磁感应强度Bs较高约为1.2T，在双极性开关电源变压器的设计中，磁心的最大工作磁感应强度Bm一般可取到0.6～0.7T，经特别处理的磁心，Bm可达到0.9T。
在本设计中，由于工作频率、绝缘耐压、使用环境的原因，把最大工作磁感应强度Bm定在0.6T，而磁心结构则定为不切口的矩形磁心。
这种结构的磁心与环形磁心相比具有线圈绕制方便、分布参数影响小、磁心窗口利用率高、散热性好、系统绝缘可靠、但电磁兼容性较差。
3变压器主要参数的计算
3.1变压器的计算功率
半桥式变换器的输出电路为桥式整流时，其开关电源变压器的计算功率为：
Pt=UoIo(1＋1/η)(1)
将Uo=2100V,Io=0.08A,η=80％代入式（1），可得Pt=378W。
3.2变压器的设计输出能力
变压器的设计输出能力为：
Ap=(Pt·104/4BmfKWKJ)1.16（2）
式中：工作频率f为30kHz，工作磁感应强度Bm取0.6T，磁心的窗口占空系数KW取0.2，矩形磁心的电流密度（温升为50℃时）KJ取468。
经计算，变压器的设计输出能力AP=0.511cm4。
3.3变压器的实际输出能力
铁基超微晶铁心及超微晶软磁合金通过省级技术鉴定
1999年10月24日，由江西省科委等机关委托主持的对江西大有科技有限公司研制的新产品DY－ON型铁基超微晶磁铁心和超微晶软磁合金通过了省级技术鉴定，获得与会专家学者的高度评价，一致认为这两项产品性能稳定，各项技术指标分别达到美国UL94－P标准和国标GBm292－89技术要求，在国内同类产品中具有特色。
非晶态（超微晶）软磁合金，是90年代世界六大高科技新型材料之一，它具有优异的特点，目前国内市场供不应求，前景广阔。
联系人：江西省宜春市东风大街62号宜春地区粮食局（336000）方华平
变压器的输出能力即磁心的输出能力，它取决于磁心面积的乘积（AP），其值等于磁心有效截面积（AC）和它的窗口截面积（Am）的乘积，即：AP=ACAm(3)
在变压器的设计中，变压器的输出能力必须大于它的设计输出能力。
在设计中，我们选用的矩形磁心的尺寸为：10×10×39×13.4（即：a=10mm，b=10mm，c=13.4mm，h=39mm），实际AP达3.66cm4(其中磁心截面积的占空系数KC取0.7)，大于变压器的设计输出能力0.511cm4，因此，该磁心能够满足设计使用要求。
3.4绕组计算
初级匝数：D取50％，Ton=D/f=0.5/(30×103)=16.67μs,
忽略开关管压降，Up1=Ui/2=150V。
N1=Up1Ton10－2/2BmAc=(150×16.67)10－2
/(2×0.6×1×1×0.7)=29.77匝
取N1=30匝
次级匝数：忽略整流管压降，Up2=Uo=2100V。
N2=Up2N1/Up1=(30×2100)/150=420匝
3.5导线线径
Ip1=Up2Ip2/Up1=0.08×2100/150=1.12A
电流密度：J=KjAp－0.1410－2=468×0.511－0.14
×10－2=5.14A/mm2
考虑到线包损耗与温升，把电流密度定为4A/mm2
（1）初级绕组：
计算导线截面积为Sm1=Ip1/J=1.12/4=0.28mm2
初级绕组的线径可选d=0.63mm,其截面积为0.312mm2的圆铜线。
(2)次级绕组：
计算导线截面积为Sm2=Ip2/J=0.08/4=0.02mm2。
次级绕组的线径可选d=0.16mm的圆铜线，其截面积为0.02mm2。
为了方便线圈绕制也可选用线径较粗的导线。
4线圈绕制与绝缘
为减小分布参数的影响，初级采用双腿并绕连接的结构，次级采用分段绕制，串联相接的方式，降低绕组间的电压差，提高变压器的可靠性，绕制后的线圈厚度约为4.5mm。
小于磁心窗口宽度13.4mm的一半。
在变压器的绝缘方面，线圈绝缘选用抗电强度高、介质损耗低的复合纤维绝缘纸，提高初、次级之间的绝缘强度和抗电晕能力。
变压器绝缘则采用整体灌注的方法来保证变压器的绝缘使用要求。
5结束语
该超微晶开关电源变压器，环氧灌注绝缘后通过了产品的电性能检测和机载条件的环境试验，已用于机载设备，变压器的温升<35℃，工作效率达到90％以上，且波形质量优异，电性能参数稳定。
超微晶合金薄带是新型的软磁合金，电磁性能优异，价格低廉，环境适应能力强，在高频电磁元件领域具有广阔的应用前景，特别是在阵面雷达系统中的电源、激励变压器、电感等。
在100kHz 的使用条件下，可以取代铁氧体、坡莫合金用作磁心材料。