表 3  变压器初级电感值与工作频率关系的一般指导原则[2]
工作频率(kHZ) 初级电感值(mH)
50到100 2到4
100到300 0.5到2
300到500 0.05到0.5

3 把寄生参数减到最小
在设计门脉冲驱动变压器时，要控制的两个关键性电参数是漏电感值和绕组电容量。大的漏电感值和绕组电容量可能产生不合乎要求的输出信号：诸如相位移、计时错误、噪声和过冲。在绕组间为弱耦合时，漏电感即会发生。在绕组具有很多匝数以及在绕组制作过程中，线匝没有被均匀地排列时，则会导致大的绕组电容量。
在变压器的电性能设计阶段以及在确定变压器制造的技术条件中，漏电感值应尽量保持最小值。在实际设计中，有许多公式有望用来近似计算漏电感值。
用于估算漏电感值的磁路设计计算公式之一如下式所示：

式中，IL等于两个绕组的漏电感值（单位，亨），N是绕组的匝数，MT是整个磁心的平均匝长（吋），n为两个绕组之间的绝缘（隔离）量级，c等于绝缘（隔离）层的厚度（吋），a是绕组的高度（吋），b是绕组的横向长度（吋）。
有一件事情是在所有的磁心制造中需要避免的，那就是要避免绕制半匝磁心。因为半匝是不能耦合的，这样才能避免有大的漏感值。绕组电容量应保持在微微法（10-12法）范围以内（希望小于100PF）。
在制造门脉冲驱动变压器时，漏电感值可以在制造过程中借助适当的绕制方法予以限制。图2所示的绕制技术说明显示的是从中心开始绕制的方法。绕组技术说明的次序排列反映在图1c中。注意，其终端定位1和结束位6两者都在初级侧。
这种从中心开始绕制线圈的方法可以增加绕组匝间的感应耦合强度。如何绕制该线圈的渐进过程简述如下：
● 手中持两根导线：红色导线和绿色导线（起始点定位2和定位3），双股缠绕10匝。
● 现在，添加上原有的导线併成三股，用手中的三股导线（这一步记录的起始点定位1）加绕20匝。在缠绕总数为30匝之后，停止缠绕原有导线。这一步由终点结束位6反映。
● 用红色和绿色导线併成双股再绕10匝，此时的绕组总匝数为40匝。这一步完成了终点结束位4和结束位5。
现在，基本信息已由设计和制造门脉冲变压器绕组的过程提供，设计可以采用图1c作为参照的设计实例完成。电感值的范围据表3所示将保持在50μH到500μH两者之间。该变压器的电气性能要求由表4所示。
表 4  脉冲变压器设计样机电性能要求
脉冲变压器设计样机参数
电压 12Vpeak
匝比 1∶2∶2
ET 10.5(V-μs)
工作频率 300kHz
占空比 50%
功率电平 <5W
绝缘强度 500Vdc（绕组之间）
工作温度 -20°~130℃
安全性要求 N/A
封装（表面安装或通孔安装） 表面安装
军用或工业应用 工业应用

如上所述，设计门脉冲驱动变压器的第一步是决定采用多大尺寸的磁心和使用什么磁心材料。在现实的设计应用中，为许多产品可以共用的磁心材料是由表2列出的Ferroxcube公司提供的3F3或其等效材料。
因为列入清单的功率电平小于5W，可被选用的磁心为E5.3/2.7/2-3F3磁心。AL值（定额在每千匝几毫亨(mH)）为265+25%（199到331）。该磁心的截面积是0.0265cm2。
采用如下公式进行匝数计算：

式中，B为磁通密度（单位，高斯），Acore等于磁心截面积(cm2)，ET等于“伏—毫秒”常数(V-μs)。
ET度量变压器或电感器的功率处理能力，其取决于磁心截面积、磁心材料、绕组匝数和所使用脉冲的占空比。
这种变压器设计中使用的磁通密度电平为2000高斯，这就不存在使磁心饱和的危险，因为由Ferroxcube公司提供的3F3材料的磁通密度达到4000高斯。同时，因为采用的是E型磁心，在其粗糙的表面上所存在的气隙很小，这可以帮助防止磁心进入饱和状态。
4 计算确定绕组匝数
根据已知的所有参数，利用以上计算绕组匝数的方程式，初级绕组的匝数即可计算出来：
（匝）
式中，B取2000高斯，Acore（磁心截面积）取0.0265cm2，ET取10.5(V-μs)，计算得到的初级绕组为20匝，次级绕组则是40匝，以满足1∶2∶2的匝数比。
5 计算确定导线规格
我们采用初级最小电感值为50μH来计算电流，如表3所示。输入电流使用以下公式计算：
(mA)
初级绕组导线尺寸的计算方程式为：
Awire=（圆密/安培）(IIN)(DT)
式中，Awire为导线的截面积（单位，圆密），IIN等于输入电流(A)，DT为占空比。
式中的“圆密/安培”以500，IIN以255mA和DT=50%代入计算，得到的导线截面积为63.75圆密。选用留有余量的#32规格的导线尺寸。初级绕组可以采用#32H规格的导线[MW80C(155℃)]；所以要选用MW80C，这是因为它能够满足130℃以上的温度限制，也因为它可被去除了焊锡，在制造过程中容易使焊锡除掉。
次级绕组导线尺寸规格的选择则建立在其每个绕组的电流为3mA电平的基础上。每个绕组的导线电流是1.5mA，用“圆密”为单位计算导线截面积。因此，#48H规格的导线可以被用于每个次级绕组。
6 完成设计
因为导线的规格尺寸已经计算出来，下一步的任务是确保所有的材料能适合于封装。必须选择适合的胶合剂将铁氧体磁心胶粘在一起。
初级绕组开路时的电感值用以下公式进行检验：
L=(N 2)(AL×10-9)=(202)(265×10-9)=106μH
因为磁心AL值的公差是±25%，所以最小的电感值是79μH。相对来说，该电感值是小的，但它已能够满足设计要求。最小的电感值必须达到50μH。增加绕组匝数将会增加电感值，但同时会牺牲绕组的电容量。所以，必须确保20匝的规定。
最后，提供给用户的产品必须具有完整的封装（见图3所示）。为完成产品设计的最终材料清单见表5所列。
表 5  用于成品脉冲变压器的最终材料清单
脉冲变压器设计样机的材料清单
磁心 Ferroxcube E5.3/2.7/2-3F3
骨架 Ferroxcube E5.3/2-1S-bp
导线 #32H（MW80C 自然色）
导线 #48H（MW80C 绿色和红色）
焊料 高温（SN10或SN96AG4为ROHS所要求）
胶合剂 由制造厂商选用（胶合磁心）
带料 3M#56（用于外部缠绕）

参考资料
[1] Wagner， J. "Solid State Tesla Coils-General Notes，" http://users.tkk.fi/~jwagner/tesla/SSTC/general-sstc-notes-gatedrv.htm， pp. 2-3.
[2] Andreycak， Bill， Unitrode Switching Regulated Power Supply Design Seminar Manual， "1MHz 150W Resonant Converter Design Review，" Unitrode Corp.， 1988.
[3] Lee， Rueben， Electronic Transformers and Circuits， 2nd Edition， John Wiley & Sons Inc.， 1947， p.76.
[4] Ferroxcube Foft Ferrites and Accessories Data Book， 2004.