在工业供电、快充模块、工控设备、LED驱动、监控电源等场景中，反激式开关电源凭借电路简单、隔离性好、成本低的优势，成为中小功率电源首选，是目前应用最广、需求量最大的经典功率规格；前面说了很多高电压低电流的反激式开关电源实例，这次我们来说一下5V/20A大电流反激式开关电源的设计，大电流低压输出的设计难点在于变压器计算、器件选型、温升与效率上。

那我们要设计一款开关电源，首先就是确定它的技术指标，我们要设计5V/20A的反激式开关电源，为了适配全球电网，我们的输入电压直接采用通用宽电压Vin_ac=85~265V AC；那么经过整流桥整流后的直流电压为Vin_dc=108V~375V DC；输出规格就是Vo=5V；Io=20A；在效率方面为了兼顾成本和发热的因素，我们通常可以达到n>=85%；开关频率采用f=65KHz；最大占空比为了防止磁饱和，我们设定为Dmax=0.45。

按照我们之前的反激式开关电源设计步骤，我们先计算出变压器的匝数比，根据匝比公式：N=NP/Ns=Vdc_min*Dmax/[(Vo Vf)*(1-Dmax)]；我们的输出采用肖特基二极管，所以正向压降Vf=0.5V；将参数带入公式我们可以得到N=108*0.45/[(5 0.5)(1-0.45)]≈16.07；我们取整数N=16；那么反射电压Vor=（5 0.5）*16=88V。

接下来是变压器设计，对于反激式开关电源我们都采用AP法进行精准选型，根据初步选型公式Ap=Ae*Aw=Po*10^4/(K*f*Bmax*J*n) ；我们知道输出功率Po=Vo*Io=100W；工作效率f=65KHz；J=4A/mm²；K=0.014；n=0.85；Bmax=0.2T；带入公式可以得到AP≈1616mm4；查看磁芯表，EE28的有效截面积Ae=82mm²；窗口面积Aw=21mm²；所以AP=82*21=1772mm4；满足设计要求，所以可以作为磁芯。

确定了磁芯，接下来要计算出变压器的匝数，按照电感法Np=Lp*Ipk/(Bmax*Ae)；其中Lp=Vdc_min*Dmax/(Ipk*f)；Ipk=2Pin/(Vdc_min*Dmax)；Pin=Po/n；所以Pin=100/0.85≈117.65W；那么Ipk=2*117.65/（108*0.45）≈4.84A；采用临界模式反激公式Lp=108*0.45/（4.84*65000）≈154uH；我们取Lp=154uH；所以初级匝数Np=154*10-6*4.84/(0.2*82*10-6)≈45.5匝；我们进行取整Np=46匝，根据匝数比N=16；可以得到次级绕组Ns=46/16≈2.875；取整Ns=3匝；供电辅助绕组Naux=46*13/88≈6.8；我们取整Naux=7匝。

确定完变压器的匝数，接下来要确定使用的线径，根据公式初级有效电流Irms_p=4,84/√3≈2.8A，所以我们可以采用0.5mm双线并绕；次级有效电流Irms_s=20/√3≈11.5A；我们可以采用12股*0.5mm多股漆包线；辅助绕组因为需要的电流不大，我们就采用常规的0.25mm单股就可以满足了。

完成以上计算，变压器基本上已经成型了，但是我们是反激式变压器，所以必须开气隙，这样才能储能、不饱和不啸叫；根据公式Lp=uo*NP2*Ae/Lg；我们可以得到Lg=uo*NP2*Ae/Lp=4*π*10-7*46*46*82*10-6/(154*10-6)≈0.14mm；理论值Lg=0.14，但是在加工时，我们一般取值0.15；到这里我们的变压器就已经完成，可以交付给工厂进行打样生成。

完成了变压器的设计，我们反激式电源其他器件这里也简单说一下，关于MOS管，我们一般采用650V/10A的低内阻N沟道，输出整流管采用40V/30A的肖特基就能满足；反馈线路采用最常见的TL431和817B组合就可以，输入电容采用450V/47uf的参数，输出电容采用4个470uF/16V的ESR插件式电容。