上一篇我們介紹了本系列第一篇如何選擇合適的磁芯。接著本文將討論變壓器關鍵參數之一----勵磁電感Lm。

為了確定初級側電感，應首先確定以下變量。 

- Pin：最大輸入功率

- fs : 開關頻率

- VDCmin : 最小直流母線電壓

- Dmax：最大占空比

- KRF : 紋波系數，定義在最小輸入電壓和滿載條件下，如圖 4 所示。對于 DCM 操作，KRF = 1，對于 CCM 操作，KRF < 1。紋波系數與變壓器尺寸密切相關以及 MOSFET 電流的 RMS 值。盡管可以通過降低紋波系數來降低 MOSFET 中的傳導損耗，但紋波系數太小會迫使變壓器尺寸增加。綜合考慮效率和磁芯尺寸，通用輸入范圍設置KRF = 0.3-0.5，歐洲輸入范圍設置KRF = 0.4-0.8是合理的。同時，在尺寸最關鍵的低于 5W 的低功率應用的情況下，使用相對較大的紋波系數以最小化變壓器尺寸。在這種情況下，通常為通用輸入范圍設置 KRF = 0.5-0.7，為歐洲輸入范圍設置 KRF = 1.0。

peak-peak

DCM operation-DCM operation

EDC-EDC

圖 4. MOSFET 漏極電流和紋波系數 (KRF)

對于給定的變量，初級側電感 Lm 為：

其中 VDCmin 是最小直流輸入電壓，Dmax 是最大占空比，Pin 是最大輸入功率，fs 是開關頻率，KRF 是紋波因數。

一旦確定了 Lm，就可以得到正常工作中 MOSFET 的最大峰值電流和 RMS 電流為

對于選定的磁芯，變壓器初級側避免磁芯飽和的最小匝數由下式給出

其中 Lm 是初級側電感，Iover 是逐脈沖電流限制水平，Ae 是磁芯的橫截面積，Bsat 是飽和磁通密度（以特斯拉為單位）。

如果逐脈沖電流限制水平大于電源設計的峰值漏極電流，則可能會導致變壓器尺寸過大，因為 Iover 用于確定最小初級側匝數，如公式 (6) 所示 . 因此，需要選擇具有適當限流規格的控制IC 或通過增加紋波系數來調整接近 Iover 的峰值漏極電流，如圖 5 所示。 將 Ids 峰值設計為 Iover 的 70-80% 是合理的 考慮到 Iover 的瞬態響應和容差。

FPS（Iover）的逐脈沖限流

增加紋波系數 (KRF)

降低初級側電感 (Lm)

圖 5. 調整峰值漏極電流

下一篇我們將介紹確定每路輸出的匝數，未完待續~