反激式开关电源总结
开关电源分为,隔离与非隔离两种形式,在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式,隔
离电源按照结构形式不同,可分 为两大类:正激式和反激式。反激式指在变压器原边导通
时副边截止,变压器储能。原边截止时,副边导通,能量释放到负载的工作状态,一般常规
反激式电源单管 多,双管的不常见。正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压
输出到负载,能量通过变压器直接传递。按规格又可分为常规正激,包括单管正激,双管正
激。半桥、桥式电路都属于正激电路。
正激和反激电路各有其特点,在设计电路的过程中为达到最优性价比,可以灵
活运用。一般在小功率场合可选用反激式。稍微大一些可采用单管正激电路,中等功 率可
采用双管正激电路或半桥电路,低电压时采用推挽电路,与半桥工作状态相同。大功率输出,
一般采用桥式电路,低压也可采用推挽电路。
反激式电源因其结构简单,省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感,而在
中小功率电源中得到广泛的应用。在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦, 输
出功率超过 100 瓦就没有优势,实现起来有难度。本人认为一般情况下是这样的,但也不能
一概而论,PI 公司的 TOP 芯片就可做到 300 瓦,有文章介绍反 激电源可做到上千瓦,但没
见过实物。输出功率大小与输出电压高低有关。
反激电源变压器漏感是一个非常关键的参数,由于反激电源需要变压器储存能
量,要 使变压器铁芯得到充分利用,一般都要在磁路中开气隙,其目的是改变铁芯磁滞回
线的斜率,使变压器能够承受大的脉冲电流冲击,而不至于铁芯进入饱和非线形状 态,磁
路中气隙处于高磁阻状态,在磁路中产生漏磁远大于完全闭合磁路。
变压器初次极间的偶合,也是确定漏感的关键因素,要尽量使初次极线圈靠
近,可采用三明治绕法,但这样会使变压器分布电容增大。选用铁芯尽量用窗口比较长的磁
芯,可减小漏感,如用 EE、EF、EER、PQ 型磁芯效果要比 EI 型的好。
关于反激电源的占空比,原则上反激电源的最大占空比应该小于 0.5,否则环路
不容易补偿,有可能不稳定,但有一些例外,如美国 PI 公司推出的 TOP 系列芯片是可以工
作在占空比大于 0.5 的条件下。
占空比由变压器原副边匝数比确定,本人对做反激的看法是,先确定反射电压
(输出电压通过变压器耦合反映到原边的电压值),在一定电压范围内反射电压提高则 工
作占空比增大,开关管损耗降低。反射电压降低则工作占空比减小,开关管损耗增大。当然
这也是有前提条件,当占空比增大,则意味着输出二极管导通时间缩 短,为保持输出稳定,
更多的时候将由输出电容放电电流来保证,输出电容将承受更大的高频纹波电流冲刷,而使
其发热加剧,这在许多条件下是不允许的。