目前比較流行的低成本、超小占用空間方案設計基本都是采用PSR原邊反饋反激式，通過(guò)原邊反饋穩壓省掉電壓反饋環(huán)路（TL431和光耦）和較低的EMC輻射省掉Y電容，不僅省成本而且省空間，得到很多電源工程師采用。

下面結合實(shí)際來(lái)講講我對PSR原邊反饋開(kāi)關(guān)電源設計的“獨特”方法——以實(shí)際為基礎。

要求條件：

全電壓輸入，輸出5V/1A，符合能源之星2之標準，符合IEC60950和EN55022安規及EMC標準。因充電器為了方便攜帶，一般都要求小體積，所以針對5W的開(kāi)關(guān)電源充電器一般都采用體積較小的EFD-15和EPC13的變壓器，此類(lèi)變壓器按常規計算方式可能會(huì )認為CORE太小，做不到，如果現在還有人這樣認為，那你就OUT了。

磁芯以確定，下面就分別講講采用EFD15和EPC13的變壓器設計5V/1A5W的電源變壓器。

1.EFD15變壓器設計

目前針對小變壓器磁芯，特別是小公司基本都無(wú)從得知CORE的B/H曲線(xiàn)，因PSR線(xiàn)路對變壓器漏感有所要求。

所以從對變壓器作最小漏感設計入手：
已知輸出電流為1A，5W功率較小，所以銅線(xiàn)的電流密度選8A/mm2，
次級銅線(xiàn)直徑為:SQRT(1/8/3.14)*2=0.4mm。
通過(guò)測量或查詢(xún)BOBBIN資料可以得知，EFD15的BOBBIN的幅寬為9.2mm。
因次級采用三重絕緣線(xiàn)，0.4mm的三重絕緣線(xiàn)實(shí)際直徑為0.6mm。
為了減小漏感把次級線(xiàn)圈設計為1整層，次級雜數為：9.2/0.6mm=15.3Ts,取15Ts。

因IC內部一般內置VDS耐壓600~650V的MOS，考慮到漏感尖峰，需留50~100V的應力電壓余量，所以反射電壓需控制在100V以?xún)龋?br /> 得：(Vout+VF)*n<100,即：n<100/（5+1）,n<16.6,
取n=16.5,得初級匝數NP=15*16.5=247.5
取NP=248，代入上式驗證，（Vout+VF）*(NP/NS)<100,
即(5+1)*(248/15)=99.2<100,成立。
確定NP=248Ts.
[page]
假設：初級248Ts在BOBBIN上采用分3層來(lái)繞，因多層繞線(xiàn)考慮到出線(xiàn)間隙和次層以上不均勻，需至少留1Ts余量（間隙）。
得：初級銅線(xiàn)可用外徑為：9.2/(248/3+1)=0.109mm，對應的實(shí)際銅線(xiàn)直徑為0.089mm，太?。ㄐ∮?.1mm不易繞制），不可取。

假設：初級248Ts在BOBBIN上采用分4層來(lái)繞，初級銅線(xiàn)可用外徑為：9.2/(248/4+1)=0.146mm，對應的銅線(xiàn)直徑為0.126mm，實(shí)際可用銅線(xiàn)直徑取0.12mm。
IC的VCC電壓下限一般為10~12V，考慮到至少留3V余量，取VCC電壓為15V左右，
得：NV=Vnv/(Vout+VF)*NS=15/(5+1)*15=37.5Ts,取38Ts。

因PSR采用NV線(xiàn)圈穩壓，所以NV的漏感也需控制，仍然按整層設計，
得：NV線(xiàn)徑=9.2/(38+1)=0.235mm,對應的銅線(xiàn)直徑為0.215mm，實(shí)際可用銅線(xiàn)直徑取0.2mm。也可采用0.1mm雙線(xiàn)并饒。
到此，各線(xiàn)圈匝數就確定下來(lái)了。

繞完屏蔽后，保TAPE1層；
再繞初級，按以上計算的分4層繞制，完成后包TAPE1層；
為減小初次級間的分布電容對EMC的影響，再用0.1mm的線(xiàn)繞一層屏蔽，包TAPE1層；
再繞次級，包TAPE1層；
再繞反饋，包TAPE2層。

可能有人會(huì )說(shuō)：怎么沒(méi)有計算電感量？因前面說(shuō)了，CORE的B/H不確定，所以得先從確定飽和AL值下手。

把變壓器CORE中柱研磨一點(diǎn)，然后裝上以上方式繞好的線(xiàn)圈裝機，并用示波器檢測Rsenes上的波形，見(jiàn)下圖中R5。
輸入AC90V/50Hz，慢慢加載，觀(guān)察CORE有沒(méi)有飽和，如果有飽和跡象，拆下再研磨……直到負載到1.1~1.2A剛好出現一點(diǎn)飽和跡象。（此波形需把波形放大到滿(mǎn)屏觀(guān)察最佳）
[page]
OK，拆下變壓器測量電感量，此時(shí)所測得的電感量作為最大值依據，再根據廠(chǎng)商制造能力適當留+3%~+5%的誤差范圍和余量，如：測量為2mH,則取2-2*0.05=1.9mH，誤差為+/-0.1mH。

現在再來(lái)驗證以上參數變壓器BOBBIN的繞線(xiàn)空間。
已知：E1和E2銅線(xiàn)直徑為0.1mm,實(shí)際外徑為0.12mm；
NP銅線(xiàn)直徑為0.12mm,實(shí)際外徑為0.14mm；
NS銅線(xiàn)直徑為0.4mm,實(shí)際外徑為0.6mm；
TAPE采用0.025mm厚的麥拉膠紙。

A.
NV若采用銅線(xiàn)直徑為0.2mm,實(shí)際外徑為0.22mm
線(xiàn)包單邊厚度為：E1+TAPE+NP+TAPE+E2+TAPE+NS+TAPE+NV+TAPE
=0.12+0.025+0.14*4+0.025+0.12+0.025+0.6+0.025+0.22+0.025*2=1.77mm.

B.
NV若采用銅線(xiàn)直徑為0.1mm雙線(xiàn)并饒,實(shí)際外徑為0.12mm
線(xiàn)包單邊厚度為：E1+TAPE+NP+TAPE+E2+TAPE+NS+TAPE+NV+TAPE
=0.12+0.025+0.14*4+0.025+0.12+0.025+0.6+0.025+0.12+0.025*2=1.67mm.

測量或查EFD15的BOBBIN的單邊槽深為2.0mm，所以以上2種方式繞制的變壓器都可行。

2.EPC13的變壓器設計

依然沿用以上設計方法，測量或查BOBBIN資料可得EPC13BOBBIN幅寬為6.8mm，
次級匝數為：6.8/0.6=11.3Ts,取11Ts.
初級匝數為：11*16.5=181.5Ts,取182Ts.
反饋匝數為：15/(5+1)*11=27.5Ts,取28Ts.

EPC13的繞線(xiàn)方式同EFD15，在這里就不再重復了。

以上變壓器設計出的各項差數是以控制漏感為出發(fā)點(diǎn)的，各項參數（肖特基的VF,MOS管的電壓應力余量……）都是零界或限值，實(shí)際設計中會(huì )因次級繞線(xiàn)同名端對應輸出PIN位出現交叉，或輸出飛線(xiàn)套鐵氟龍套管，或供應商的制程能力，都會(huì )使次級線(xiàn)圈減少1~2圈，對應的初級和反饋也需根據匝比減少圈數；另，目前市場(chǎng)的競爭導致制造商把IC內置MOS管的VDS耐壓減小一點(diǎn)來(lái)節省成本，為保留更大的電壓應力余量，需再減少初級匝數；以上的修改都會(huì )對EMC輻射造成負面影響，對應的取舍還需權衡，但前提是必須使產(chǎn)品工作在DCM模式。
[page]
從08年市場(chǎng)上推出PSR原邊反饋方案到現在我一直都有在用此方案設計產(chǎn)品，回顧看看，市場(chǎng)上也出現了很多不同品牌的PSR方案，但相對以前剛推出的PSR控制IC來(lái)說(shuō)，有因市場(chǎng)反映不良而不斷改進(jìn)的部分，但也有因為惡性競爭而COSTDOWN的部分。主要講講COSTDOWN的部分。

因受一些品牌在IC封裝工藝上的專(zhuān)利限制，所以目前大部分的內置MOS的IC（不僅是PSR控制IC，也包括PWM控制IC）采用的是在基板上置入控制晶圓和MOS晶圓，之間用金線(xiàn)作跳線(xiàn)連接，這樣就有2個(gè)問(wèn)題產(chǎn)品了：
1.金線(xiàn)帶來(lái)的EMC輻射。
2.研制控制晶圓的公司可以自己控制控制晶圓的成本，但MOS晶圓一般采用的從MOS晶圓生產(chǎn)上購買(mǎi)，這樣一來(lái)，MOS晶圓的成本控制也成為IC成本控制的案上肉。
輻射可以采用優(yōu)化設計來(lái)控制。

但MOS晶圓的COSTDOWN的路徑來(lái)源于降低其VDS的耐壓，目前已有很多不同品牌的IC將VDS為650V的內置MOS降到620~630V，甚至560~600V。這樣一來(lái)，只控制漏感降低VDS峰值電壓是不夠的，所以還需為VDS保留更大的電壓應力余量。

下面再以EPC13為實(shí)例，講講優(yōu)化設計后的變壓器設計。

方法同上，先計算出次級，因考慮到輸出飛線(xiàn)套鐵氟龍套管或輸出線(xiàn)與BOBBINPIN位交叉，所以需預留1匝空間，得：次級匝數為：6.8/0.6-1=10.3，取10Ts.

再計算初級匝數，因考慮到為MOS管留更大的電壓應力余量，所以反射電壓取之前的75%
得：（Vout+VF）*n<100*75%
輸出5V/1A，采用2A/40V的肖特基即可，2A/40V的肖特基其VF值一般為0.55V。
代入上式得：n<13.51,
取13.5，得NP=10*13.5=135Ts.
代入上式驗證（5+0.55）*（135/10）=74.925<75,成立。
確定NP=135Ts.

下面再計算反饋匝數，
依然取反饋電壓為15V，
得，15/（5+0.55）*10=27Ts.
下面來(lái)確定繞線(xiàn)順序。

因要工作在DCM模式，且采用無(wú)Y設計，DI/DT比較大，變壓器磁芯研磨氣隙會(huì )產(chǎn)生穿透力強雜散磁通導致線(xiàn)圈測試渦流，影響EMC噪音，所以需先在BOBBIN上采用0.1mm直徑的銅線(xiàn)繞滿(mǎn)一層作為屏蔽，且引出端接NV的地線(xiàn)。

相關(guān)閱讀：
開(kāi)關(guān)電源設計必看！盤(pán)點(diǎn)電源設計中最常用的計算公式
http://zzmyjiv.cn/power-art/80021732
半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源參數計算
——陶顯芳老師談開(kāi)關(guān)電源原理與設計
http://zzmyjiv.cn/power-art/80021940
大牛獨創(chuàng )（五）：反激式開(kāi)關(guān)電源設計方法及參數計算
http://zzmyjiv.cn/power-art/80021975
經(jīng)驗分享：開(kāi)關(guān)電源的常見(jiàn)故障及維修技巧
http://zzmyjiv.cn/power-art/80021622