磁性元件的设计

磁性元件的设计是一个的丌关电源设计的关键。介理的磁性元件电气和 物理的设计对每一个开关电源丄作的可靠性有极人的影响。Li有多部介绍磁性元 件原理和设计的著作，而木书是从开关电源设计实用亍?册的角度来介绍磁性兀件 的设计。由于开关电源是磁性元件?个特定的放用场合，所以磁性元件的设计过 程吋以大大地简化。这样不需要理解磁性元件设汁的各个方面的细节，PJ以敁快 地完成设计。磁心材料详细的丄作情况可以参考附录D。

3.5.1磁性元件的总体设计流程

磁性元件设汁屮，容鉍感到困惑的地方是设汁屮也呰计算?不是的，所 以把计算的结果仅仅3成是定性的估计量来看待。把某个计算结果增大或减 小，仍可以得出设计结果，这有可能给丌关电源设计的其他方面产牛有利的影 响，比如磁心（也称为铁心）的尺寸、输入电压的变化范围等。关于这些因素的 折中，在木书相应章节中进行讨论。

磁性兀件的总体设计流程如下：

1.根据相!、V:的!、V.用场合和工作频率选杼磁心材料（附录D)。

2.选择的磁心形状要符合应W场合的需要及符合有关的设计规范。

3.确记磁心的尺寸，以满足电源能提供的输出功率要求。

4.确定是15需要加气隙，计算每个绕组所要的匝数。确定输出电佧的精度 是15满足要求，绕组是杏适合所选抒的磁心尺寸（见3.5.3节～3.5.7节）。

5.根据3.5.9节所述的绕线方法绕制磁性兀件。

6.在试验阶段，验证下作时的电压尖峰、交叉调整、输出精度和纹波、 RFI等，如X需要的iS?还要反复修正。

如果按卜.面的设计流程，所有磁性元件的初始设计不超过30min就可以完成 了。请参考后面附录D中所列出来的磁心制造厂商网址，从那里可以到所 需的资料伯,t!、。

3.5.2确定磁心的尺寸

姆一个制造厂商都用自己不同的方法来确定磁心尺_、i。有些是用图表的方 法，侖呰只是简单地说明在特定的!、V:用场合下各种磁心可以传递的能量，还心# 是用含义模糊的式子来说明，这珥式子采用不同的工程单位，会使人困惑。下面 介绍佔计初始磁心尺寸的两种方法。

K面的方法，有两种形式。种是用表格表示功率5磁心尺寸的对应关 系。如见绕组不多或不太复杂时，这是个较好的佔计方法。第二种是计算的方 法。这种方法分呰“模糊的成分”在迅面，需考虑绕组的数目等。这两种方法的 结果只能看成是估计值。因此在订购磁心时，在订购计算出来的磁心基础上，同 时订购比这个尺寸大一弓的磁心，这样可以避免当发现计算出来的磁心偏小时， 再重新去订购。

对r某个应用场合来说，选择磁心尺外耍考虑五个主耍因素：

磁性元件设计时还要考虑一些别的因素，比如各个绕组要求的漏感范围、静 电W蔽等（见附录D)。这些因素都会影响终磁性兀件的大小和成木。

磁心尺寸选择方法1

根据!、V.用场合，确定功率是在表3-4屮的哪个功率范内。从符合要求的磁 心制造r商屮，选择尺寸接近或稍人一点的磁心，然后订购这些样品（见表3-4)。

表3-4输出功率与大致的磁心尺寸的关系