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PSR原边反馈开关电源之变压器设计

目前比较流行的低成本、超小占用空间方案设计基本都是

采用PSR原边反馈反激式，通过原边反馈稳压省掉电压反

馈环路（TL431和光耦）和较低的EMC辐射省掉Y电容，

不仅省成本而且省空间，得到很多电源工程师采用。比较

是新技术，目前针对PSR原边反馈开关电源方案设计的相

关讯息在行业中欠缺。

下面结合实际来讲讲我对PSR原边反馈开关电源设计的

“独特”方法——以实际为基础。

要求条件：

全电压输入，输出5V/1A，符合能源之星2之标准，符合

IEC60950和EN55022安规及EMC标准。

因充电器为了方便携带，一般都要求小体积，所以针对5W

的开关电源充电器一般都采用体积较小的EFD-15和

EPC13的变压器，此类变压器按常规计算方式可能会认为

CORE太小，做不到，如果现在还有人这样认为，那你就

OUT了。

磁芯以确定，下面就分别讲讲采用EFD15和EPC13的变压

器设计5V/1A5W的电源变压器。

仅供参考学习第1页

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1.EFD15变压器设计

目前针对小变压器磁芯，特别是小公司基本都无从得知

CORE的B/H曲线，因PSR线路对变压器漏感有所要求。

所以从对变压器作最小漏感设计入手：已知输出电流为

1A，5W功率较小，所以铜线的电流密度选8A/mm2,次级铜

线直径为:SQRT(1/8/3.14)*2=0.4mm。

通过测量或查询BOBBIN资料可以得知，EFD15的BOBBIN

的幅宽为9.2mm。

因次级采用三重绝缘线，0.4mm的三重绝缘线实际直径为

0.6mm.

为了减小漏感把次级线圈设计为1整层，次级杂数为：

9.2/0.6mm=15.3Ts,取15Ts.

因IC内部一般内置VDS耐压600~650V的MOS，考虑到漏

感尖峰，需留50~100V的应力电压余量，所以反射电压需

控制在100V以内，得：(Vout+VF)*n100,即：n100/

（5+1）,n16.6,取n=16.5,得初级匝数NP=15*16.5=247.5

取NP=248，代入上式验证，（Vout+VF）*(NP/NS)100,

即(5+1)*(248/15)=99.2100,成立。

仅供参考学习第2页

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确定NP=248Ts.假设:初级248Ts在BOBBIN上采用分3层

来绕，因多层绕线考虑到出线间隙和次层以上不均匀，需

至少留1Ts余量（间隙）。

得：初级铜线可用外径为：9.2/(248/3+1)=0.109mm，对

应的实际铜线直径为0.089mm，太小（小于0.1mm不易绕

制），不可取。

假设:初级248Ts在BOBBIN上采用分4层来绕，初级铜线

可用外径为：9.2/(248/4+1)=0.146mm，对应的铜线直径

为0.126mm，实际可用铜线直径取0.12mm。

IC的VCC电压下限一般为10~12V，考虑到至少留3V余量，

取VCC电压为15V左右，得：

NV=Vnv/(Vout+VF)*NS=15/(5+1)*15=37.5Ts,取38Ts.因

PSR采用NV线圈稳压，所以NV的漏感也需控制，仍然按

整层设计，得：NV线径=9.2/(38+1)=0.235mm,对应的铜

线直径为0.215mm，实际可用铜线直径取0.2mm。也可采

用0.1mm双线并饶。

到此，各线圈匝数就确定下来了。

下面来确定绕线顺序。

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因要工作在DCM模式，且采用无Y设计，DI