反激式(RCD)电源：常用拓扑与工作原理详解

反激式(RCD)开关电源原理及设计着重于理解反激拓扑在实际应用中的优势，尤其是在对体积和成本有严格限制的情况下。反激拓扑起源于Buck-Boost变换器，它通过在原电路基础上增加一个变压器，实现了输入与输出的电气隔离。核心原理如下： 1. Buck-Boost工作原理：Buck-Boost变换器的工作过程分为两个阶段。当开关管打开时，电流Is通过电感L储能，二极管D1截止；当开关关闭，电感电流保持连续，D1导通为电容C充电或供给负载。输出电压与输入电压和占空比有关，即Vout = Vin * D / (1 - D)，表明电压可升可降。 2. 电流连续模式(CCM)：在电流连续模式下，电感电流不会下降到零，如上文所述，变压器初级和次级的电流和电压波形显示了这种特性。这意味着变压器初级电流始终在线性上升和下降过程中。 3. 不连续模式(DCM)：如果减小电感值，可能会进入不连续模式，此时电感电流会先下降至零，然后上升，导致工作状态变化。 4. 转换为反激变换器：将Buck-Boost的开关管和续流二极管之间的关系扩展到反激变换器，变压器的作用更加关键。开关管打开时，初级电感储存能量；当开关关闭，初级电流中断，次级二极管导通进行能量传输。 5. 工作波形和电压应力：反激变换器中，所有组件，包括开关管和二极管，都可能承受输入电压和输出电压之和的压力。变压器的存在使得这些组件的电压应力有所改变。 6. 模式分类：反激变换器基于变压器的不同工作模式，区分了连续和不连续两种情况，分别对应着不同的电路行为和效率。 反激式(RCD)开关电源的设计需要深入理解Buck-Boost变换器的工作原理，以及如何通过变压器实现电气隔离和不同模式的选择，以满足特定的应用需求，同时兼顾体积紧凑和成本控制。