我們要設計一個反激式變壓器,首先考慮的就是它的磁芯,目前反激式變壓器所使用的磁芯材料大多是鐵氧體材料,我們通過將功率鐵氧體材料進行壓制、燒結成磁芯;功率鐵氧體材料有個特點就是磁芯損耗隨著溫度的上升而下降,這樣可以有效的防止我們的變壓器出現熱奔現象從而燒毀。
選擇完磁芯材料后,接下來我們就可以選擇磁芯的外形尺寸,目前反激式變壓器的外形尺寸比較常用的有EE、EI、EER、PQ、RM、EPC等等;其中EE和EI是最早期的磁芯外形之一,制作工藝非常成熟且制作比較容易,價格較其他幾種有很大的優勢,對于小成本的低功率開關電源,目前使用的頻率還是非常高的,但是EE和EI磁芯漏磁比價大,這是因為這兩種磁芯的心柱是矩形的,繞線不方便,尤其是在繞大線徑的導線時,很容易出現漏磁,針對這個缺點,我們后面就將心柱改為圓形的,同時將邊柱內側改為弧形,這樣不僅繞線方便,漏磁現象也得到了改善,這種磁芯就是我們說的EER,有時我們也稱為EC、ETD磁芯;PQ磁芯就是我們在EC的基礎上將邊柱加大,這樣變壓器線包被磁芯包圍的面積就比EER大很多,從而進一步的減小磁路的漏磁,而RM磁芯就是在PQ的基礎上將磁芯四邊削掉。
選擇完磁芯尺寸后,我們就要開始選擇磁芯的規格,現在還有很多的工程師選擇磁芯依靠的還是經驗和摸索,因為我們在選擇變壓器規格時不僅要考慮功率、開關頻率、電路拓撲、占空比等參數,還要考慮溫升對變壓器磁芯的影響,這個如果要進行精確的計算就比較麻煩,所以很多電子工程師喜歡參照前人成功的經驗選擇合適的磁芯規格。
選擇完磁芯后,接下來就是選擇磁芯骨架,我們對磁芯骨架選擇的中心思想就是為了方便繞組的繞制和裝配,目的就是固定磁芯和繞組,讓兩者牢固的結合在一起構成變壓器,然后利用骨架的引腳將變壓器焊接在電路板上并固定住;目前磁芯骨架有立式和臥式兩類,立式的優點就是占電路板的面積較小,但是高度比臥式的高,而臥式恰恰相反,高度進行優化,但是占電路板的面積相對于立式的會大,所以我們要根據自己開關電源的結構選擇比較合適的骨架。
磁芯骨架選擇完畢后,就可以進行繞線,我們目前的繞線方式有:一層密繞、均等繞、多層密繞、任意繞、整列密繞、完全整列密繞、定位繞線、并繞這幾類;這些繞線我們之前有詳細介紹過,這里就不展開講;需要注意的是當開始端和末端出入線在骨架的同一側時,末端引出前必須在引出線上下貼一層絕緣膠布進行隔離。
繞線過程中,如果我們遇到需要進行隔離的位置,那么我們就要用絕緣性能好且耐高溫性和電氣性的膠帶進行包裹,注意膠帶一端要固定在其實位置,然后以螺旋方式進行纏繞,膠帶重疊寬度約為膠帶寬度的一半,膠帶必須拉緊包平,不可出現翻起刺破,不可以露銅線,最外層不可包的過緊;對于引腳部分要確保引腳之間相互絕緣。
最后焊接引腳時要確保銅線必須緊貼腳跟,且預計焊錫后高度不可超過墩點;不可留線頭,不可壓傷腳,不可壓斷銅線,不可損壞骨架。