变压器设计方法(一)--AP法理论分析

     本篇以常用的板级电源AP法变压器设计方法为分析对象，从原理分析出发介绍AP法。

     设变压器原边Np匝、副边Ns匝、工作电压V0，根据法拉第电磁感应定律有

式中 fs--开关工作频率(Hz)，Bm--工作磁通密度(T)，Ae--磁芯有效面积()，Kf--波形系数（有效值与平均值之比）

     化简可得

    磁芯窗口使用面积为原边绕组和副边绕组所占用面积的和，因此可得

式中 K0--磁芯窗口使用系数，Ap1--变压器原边绕组每匝面积，Aw--磁芯窗口面积，As1--变压器副边绕组每匝面积。

   变压器每匝面积与流过该绕线的电流I和电流密度J有关

,

  根据前面的公式可得

    即                         

    Aw*Ae即为变压器的窗口面积，令Ap =Aw*Ae 。Vp*Ip+Vs*Is为变压器原边和副边功率和。电流密度J影响温升，与窗口面积之间的关系为

式中 Kj--电流密度比例系数，x--由磁芯确定的常数，可得

整理后可得

令Pt=Vp*Ip+Vs*Is，可得

上式即为变压器磁芯的Ap值，根据Ap值进行变压器磁芯的选择。