一、高频变压器简介
高频变压器是作业频率超越中频（10kHz）的电源变压器，首要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器，也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按作业频率凹凸，可分为几个层次：10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz～500kHz、500kHz～1MHz、10MHz以上。
高频变压器是作为开关电源最首要的组成部分。开关电源中的拓扑结构有许多。比方半桥式功率转化电路，作业时两个开关三极管轮番导通来发生100kHz的高频脉冲波，然后经过高频变压器进行变压，输出交流电，高频变压器各个绕组线圈的匝数份额则决议了输出电压的多少。典型的半桥式变压电路中最为显眼的是三只高频变压器：主变压器、驱动变压器和辅佐变压器（待机变压器），每种变压器在国家规定中都有各自的衡量标准，比方主变压器，只要是200W以上的电源，其磁芯直径（高度）就不得小于35mm。而辅佐变压器，在电源功率不超越300W时其磁芯直径到达16mm就够了。
二、高频变压器作业原理
高频变压器是作为开关电源最首要的组成部分。开关电源一般选用半桥式功率转化电路，作业时两个开关三极管轮番导通来发生100kHz的高频脉冲波，然后经过高频变压器进行降压，输出低电压的交流电，高频变压器各个绕组线圈的匝数份额则决议了输出电压的多少。
高频电源变压器发生电磁搅扰的首要原因还有磁芯之间的吸力和绕组导线之间的斥力。这些力的改变频率与高频电源变压器的作业频率共同。因而，作业频率为100khz左右的高 频电源变压器，没有特别原因是不会发生20khz以下音频噪声的。
三、高频变压器规划原理
在高频变压器设计时，变压器的漏感和散布电容有必要减至最小，由于开关电源中高频变压器传输的是高频脉冲方波信号。在传输的瞬变进程中，漏感和散布电容会引起浪涌电流和尖峰电压，以及顶部振动，构成损耗添加。一般变压器的漏感，控制为初级电感量的1%～3%。
初级线圈的漏感—-变压器的漏感是由于初级线圈和次级线圈之间，层与层之间，匝与匝之间磁通没有彻底耦合而构成的。
散布电容—-变压器绕组线匝之间，同一绕组的上、基层之间，不同绕组之间，绕组与屏蔽层之间构成的电容称为散布电容。
初级绕组—-初级绕组应放在最里层，这样可使变压器初级绕组每一匝用线长度最短，从而使整个绕组的用线为最少，这有效地减小了初级绕组本身的散布电容。
次级绕组—-初级绕组绕完，要加绕（3～5）层绝缘垫衬再绕制次级绕组。这样可减小初级绕组和次级绕组之间散布电容的电容量，也增大了初级和次级之间的绝缘强度，契合绝缘耐压的要求。
偏压绕组—-偏压绕组绕在初级和次级之间，仍是绕在最外层，和开关电源的调整是依据次级电压仍是初级电压进行有关。
四、高频变压器线径核算
高频变压器线径的确认依据公式D=1.13（I/J）^1/2能够核算出来，J是电流密度，不同的取值核算出的线径不同。由于高频电流在导体中会有趋肤效应，所以在确认线经时还要核算不同频率时导体的穿透深度。
穿透深度公式：d=66.1/（f）^1/2
假如核算出的线径D大于两倍的穿透深度，就需要选用多股线或利兹线。
例如：1A电流，频率100K.假定电流密度取4A/mm^2
D=1.13*（1/4）^1/2=0.565mm Sc=0.25mm^
d=66.1/（f）^1/2=66.1/（100000）^1/2=0.209mm
2d=0.418mm
选用0.4mm的线，单根0.4的截面积Sc=0.1256mm^2。2根0.4的截面积Sc=0.1256*2=0.2512mm^2
能够看出选用2*0.4的计划能够满意核算的要求。
五、高频变压器匝数核算
1、电磁学核算公式推导：
1）磁通量与磁通密度相关公式：
Ф = B * S ⑴
B = H * μ ⑵
H = I*N / l ⑶
2）电感中恶感应电动势与电流以及磁通之间相关联系式：
EL =⊿Ф / ⊿t * N ⑷
EL = ⊿i / ⊿t * L ⑸
由上面两个公式能够推出下面的公式：⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得：N = ⊿i * L/⊿Ф
再由Ф = B * S 可得下式：N = ⊿i * L / （ B * S ） ⑹
且由⑸式直接变形可得：⊿i = EL * ⊿t / L ⑺
联合⑴⑵⑶⑷一起能够推出如下算式：L =（μ* S ）/ l * N2 ⑻
这说明在磁芯必定的情况下电感量与匝数的平方成正比（影响电感量的要素）
3）电感中能量与电流的联系：QL = 1/2 * I2 * L ⑼
4）依据能量守恒定律及影响电感量的要素和联合⑺⑻⑼式能够得出初次级匝数比与占空比的联系式：
N1/N2 = （E1*D）/（E2*（1-D）） ⑽
2、依据上面公式核算变压器参数：
1） 高频变压器输入输出要求：
输入直流电压：200— 340 V
输出直流电压：23.5V
输出电流：2.5A * 2
输出总功率：117.5W
2）确认初次级匝数比
次级整流管选用VRRM =100V正向电流（10A）的肖特基二极管两个，若初次级匝数比大则功率所接受的反压高匝数比小则功率 管反低，这样就有下式：
N1/N2 = VIN（max） / （VRRM * k / 2） ⑾ 这儿安全系数取0.9
由此可得匝数比N1/N2 = 340/（100*0.9/2） ≌ 7.6
3）核算功率场效应管的最高反峰电压：
Vmax = Vin（max） + （Vo+Vd）/ N2/ N1 ⑿
Vmax = 340+（23.5+0.89）/（1/7.6）
由此可核算功率管接受的最大电压： Vmax ≌ 525.36（V）
4）核算PWM占空比
由⑽式变形可得：
D = （N1/N2）*E2/（E1+（N1 /N2*E2）
D=（N1/N2）*（Vo+Vd）/Vin（min）+N1/N2*（Vo+Vd） ⒀
D=7.6*（23.5+0.89）/200+7.6*（23.5+0.89）
由些可核算得到占空比D≌ 0.481
5）算变压器初级电感量：
为核算便利假定变压器初级电流为锯齿波，也便是电流改变量等于电流的峰值，也便是抱负的认为输出管在导通期间贮存的能量在截止期间悉数耗费完。那么核算初级电感量就能够只以PWM的一个周期来剖析，这时可由⑼式能够有如下推导进程：
（P/η）/ f = 1/2 * I2 * L ⒁
（P/η）/ f = 1/2 * （EL * ⊿t / L）2 * L ⒂
⊿t = D / f （D —– PWM占空比）
将此算式代入⒂式变形可得：
L = E2 * D2 *η/ （ 2 * f * P ） ⒃
这儿取功率为85%， PWM开关频率为60KHz.
在输入电压最小的电感量为：
L=2002* 0.4812 * 0.85 / 2 * 60000 * 117.5
核算初级电感量为： L1 ≌ 558（uH）
核算初级峰值电流：由⑺式可得：
⊿i = EL * ⊿t / L = 200 * （0.481/60000 ）/ （558*10-6）
核算初级电流的峰值为： Ipp ≌ 2.87（A）
初级均匀电流为：I1 = Ipp/2/（1/D） = 0.690235（A）
6）核算初级线圈和次级线圈的匝数：
磁芯挑选为EE-42（截面积1.76mm2）磁通密度为防治饱满取值为2500高斯也即0.25特斯拉， 这样由⑹式可得
初级电感的匝数为： N1= ⊿i * L / （ B * S ） = 2.87 * （0.558*10-3）/0.25*（1.76*10-4）
核算初级电感匝数： N1 ≌ 36 （匝）
一起可核算次级匝数：N2 ≌ 5 （匝）
7）核算次级线圈的峰值电流：
依据能量守恒定律当初级电感在功率管导通时贮存的能量在截止时在次级线圈上悉数开释能够有下式：
由⑻⑼式能够得到：
Ipp2=N1/N2* Ipp ⒄
Ipp2 = 7.6*2.87
由此可核算次级峰值电流为：Ipp2 = 21.812（A）
次级均匀值电流为I2=Ipp2/2/（1/（1-D））= 5.7（A）
8）核算鼓励绕组（也叫辅佐绕组）的匝数：
由于次级输出电压为23.5V，鼓励绕组电压取12V，所认为次级电压的一半 由此可核算鼓励绕组匝数为： N3 ≌ N2 / 2 ≌ 3 （匝），鼓励绕组的电流取： I3 = 0.1（A）
