トランスT1の設計　その2

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。

• ①フライバック電圧VORの設定
• ②一次側巻線インダクタンスLp、一次側の最大電流Ippkの算出
• ③トランスサイズの決定
• ④一次側巻線数Npの算出
• ⑤二次側巻線数Nsの算出
• ⑥VCC巻線数Ndの算出

「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。

また、T1に与えられる条件は、出力24V1A、VIN(DC)＝300V～900Vです。

回路図は、都度、リンクの回路図を参照願います。

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。

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。