FLYBACK电源设计详解：工作模式与MOSFET选型

本篇教程详细介绍了反激式电源设计的关键步骤和技术要点，针对的是电源工程师在实际应用中需要掌握的技能。首先，工作模式的比较是设计的基础，包括三种主要类型：DCM（全能量转换，适用于50W以下功率，易于环路稳定但电流峰值大）、CCM（不完全能量转换，适合60W左右功率，稳定性较差但峰值电流较小）以及QR（特殊DCM模式，通过磁芯能量释放和谷底检测技术降低开关损耗，适用于高输入电压应用）。 在实际设计过程中，选择MOSFET耐压是至关重要的一步。耐压值由输入电压VIN_max、电压过冲VOR（可能包括尖峰电压VSPIKE）决定，通过计算得出合适的反射电压，以确保元件安全。接着，最大占空比Dmax的确定基于电感的伏秒平衡原理，通过分析电流的上升和下降阶段来确定开关管的导通时间和关断时间。 确定原边电流峰值涉及DCM和CCM两种工作模式的区别，DCM的电流波形为三角波，而CCM因存在直流分量，表现为梯形波。设计者需要设定电流连续比KRP，通常取(2/3)IpK，以保证足够的变压器裕度。计算原边电流峰值Ipk时，还需考虑KRP对平均电流IAVG的影响。 变压器的选择和设计也是一个关键环节，包括AP法的选择以及考虑变压器的额定电流、漏抗等因素。Bulk电容的选取则关系到电源的纹波抑制能力，需要考虑电源的负载变化和瞬态响应。此外，MOSFET的损耗计算，包括开关损耗和导通损耗，对于电源效率至关重要。输出二极管的选择同样要考虑其反向恢复特性和浪涌电流承受能力，而输出电容的选取则与输出电压纹波和滤波性能有关，通常会进行电磁兼容性（EMC）和共模抑制比（CMRR）的计算。 反激式电源设计是一个系统性强、细节繁多的过程，需要综合考虑电路行为、元器件选择、效率优化以及电磁兼容等多个方面，才能实现高效、稳定的电源解决方案。