電源設計の技術情報サイト
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2017.09.12 AC/DC
・トランスT1のコアサイズ、一次側インダクタンス、各巻数を手順に則り計算する。
・設計編第一弾の「絶縁型フライバックコンバータ回路設計」とほぼ同じ考え方で算出できる。
前回の「トランスT1の設計 その1」では、下記の算出手順の①から③までを説明しました。今回は「その2」として、残りの④から⑥を算出し、トランスT1の設計を終えます。
「その1」でも説明しましたが、トランス設計のために導出しなければならないパラメータは、「コアサイズ」、「Lpのインダクタンス」、「Np/Ns/Ndの巻数」になります。「その1」では、「コアサイズ」と「Lpのインダクタンス」を算出済みです。
トランス設計に必要なパラメータ
| トランスコアサイズ | EFD30（または互換品） |
|---|---|
| Lp（一次側巻線インダクタンス） | 1750µH |
| Np（一次側巻線数） | ④にて |
| Ns（二次側巻線数） | ⑤にて |
| Nd（VCC巻線数） | ⑥にて |
また、T1に与えられる条件は、出力24V1A、VIN(DC)＝300V～900Vです。
④一次側巻線数Npの算出
4つ目の手順として、一次側巻線数Npを算出します。一般的なフェライトコアの磁束密度B(T)の最大値は100℃において0.4Tなので、Bsat＝0.3Tとします。
磁気飽和を起こさないために、AL-Value－NI特性を確認して、飽和しない領域で使用する必要があります。確認にはAL-Value－NI特性のグラフを利用します。
例えば、Np＝50ターンにしてみると、
となり、飽和領域に入ってしまいます。
この飽和領域に入らないように一次巻線数を設定します。
Np＝64ターンの場合は、
となり、飽和しない領域にあります。よって、Np＝64ターンとします。
⑤二次側巻線数Nsの算出
続いて、二次巻き線数Nsを算出します。「①フライバック電圧VORの設定」で、Np/Ns＝8を求めてありますので、これから算出します。
⑥VCC巻線数Ndの算出
以下の式からVCC巻線数Ndを求めます。VCC＝24V、Vf_vcc＝1Vとします。
VCCの24Vは、この設計で使うICであるBD7682FJ-LBのVCCの標準要求電圧です。SiC-MOSFETを駆動するので、ゲート電圧（OUT端子クランプ電圧）は18V（typ）を必要とします。
これで必要なパラメータすべての算出が終わりました。上出の表に数値をいれました。
トランス設計に必要なパラメータ
| トランスコアサイズ | EFD30（または互換品） |
|---|---|
| Lp（一次側巻線インダクタンス） | 1750µH |
| Np（一次側巻線数） | 64ターン |
| Ns（二次側巻線数） | 8ターン |
| Nd（VCC巻線数） | 8ターン |
最後に、これらのパラメータを基にしたトランスの設計事例を示します。
