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在QR（准谐振）反激变换器的设计中，变压器的工程化设计是一个至关重要的环节。下面我们将详细探讨如何设计一个QR模式的变换器中的变压器，重点关注几个关键步骤和公式。

1. 匝比选择

匝比，即一次绕组和二次绕组的匝数之比，是设计的首要考虑因素。它直接影响功率半导体元器件的耐电压水平。匝比的选择需要综合考虑输入电压范围、输出电压需求以及系统的绝缘要求。通过合理的匝比设计，可以确保功率半导体器件在正常工作范围内，避免过压或欠压的情况。

2. 一次侧峰值电流计算

一次侧峰值电流是决定功率元器件（主要是一次侧开关管）耐电流水平的关键因素。在设计过程中，需要准确计算一次侧峰值电流，以确保开关管能够承受工作时的电流冲击。这通常涉及到对输入电压、负载电流以及系统工作模式的深入分析。

3. 电感量确定

电感量是变压器设计和选择的重要依据。它决定了变压器的磁化特性和储能能力。在QR反激变换器中，电感量的选择需要考虑到系统的动态响应、输出电压的稳定性以及能效等因素。通过合理的电感量设计，可以优化变压器的性能，提高系统的整体效率。

4. 电流有效值评估

一次电流和二次电流的有效值是评估损耗和二次侧器件耐电流水平的重要依据。在设计过程中，需要对这些电流值进行准确的评估，以确保系统在工作时不会产生过大的损耗，同时保证二次侧器件的电流承受能力。这有助于提高系统的可靠性和稳定性。

解说其中几个关键公式或是关键步骤。 1.一次绕组和二次绕组的匝比:决定功率半导体元器件耐电压水平 2.一次侧峰值电流:决定功率元器件(主要是一次侧开关管)的耐电流水平3.电感量:决定变压器的设计和选择。 4.一次电流和二次电流有效值:决定损耗和二次侧器件耐电流水平。

一次绕组和二次绕组的匝比

因为QR模式毕竟是DCM下的特例，所以常规DCM设计在这里均是继续有效的。图2-33是典型反激变换器中变压器理论状态时的开关状态结果，由基尔霍夫电压定律(KVL)回路电压方程，我们可以得到一次侧MOSFET和二次侧二极管上面的耐压方程为

反激变换器中 MOSFET 导通和关断时的电压表现
电感量计算：

电流峰值计算：

Boost APFC +QR 反激变换器拓扑的研发工程实例

同第1章类似，最终我们还需要用实例来加深印象并帮助理解，如原理图2-38为常见的一款 APFC+OR 反激变换器拓扑方案，这是目前中小功率适配器和LED驱动电源中最常用的电路拓扑之一。随着电路集成度的提高，现在越来越多的芯片厂商将这两种功能集成在一个芯片中，即通常所说的组合芯片(comboIC)，高度集成的设计可以方便地使用较少的外部元件并设计出高性价比的电源。一般地，这种芯片其PFC控制器工作于 QR 模式(重载)、DCM 模式(较小功率)、突发工作模式(极小功率)。芯片内置的特殊节能功能能够在所有功率等级内实现很高的转换效率。在重载水平，反激变换器工作于 OR 模式;在中等功率大小，反激变换器会降低工作频率，即进行降频工作模式(FR)，从而将电流峰值限制在一个可调节的最小值，这样可以保证避开变压器的音频噪声，同时也可以提高效率。在轻载低功率模式下，PFC部分停止工作，以维持较高的效率。在所有工作模式下，变换器均采用了谷底开通的方式。

典型芯片均有如下的一些特点，这样才能在多样化的市场上占有一席之地。PFC 级能效特点:

谷底开通以达到最小开关损耗

频率限制技术以减少开关损耗

当反激变换器的负载很低时，PFC需要能检测到并停止工作反激变换器级能效特点:

谷底开通以达到最小开关损耗

轻载时，降频工作，同时最小峰值电流可调，这样可以提高轻载时的效率芯片仍需要系统级的保护功能:

系统故障条件下进人安全重启模式两个变换器都有较低的、可调的过电流保护(OCP)水平通用的锁死保护，如用来系统级别的过温保护(OTP)基于上述的特点和性能，我们从众多器件中进行了选择和对比，得到了如图 2-38所示的经典的 PFC+PWM 反激变换器原理图。

主要技术指标

额定输人电压:AC100~240V/50~60Hz，主要面对欧洲及中国地区;额定输出电压:DC20~33V，输出电流4(1±5%)A，标称输出功率132W;效率要求:230V输人33V输出时，n>90%;

PF值要求:230V输入33V输出时，PF>0.95;

THD要求:230V输人33V输出时，THD<10%;230V输人20V输出时THD < 15%;

雷击要求:4kV差模、6kV共模组合波浪涌;

保护功能:输入欠电压、输出过电压、输出短路、输出过电流、过温等基本的保护功能;

认证要求:能满足CCC、TUV、CE等主流认证要求。