CCM模式下反激变压器设计详解与实际应用

单端反激变换器是一种广泛应用的小功率电源解决方案，因其电路结构简单和成本效益高而受到工程师们的青睐。本文主要关注于连续电流模式（CCM）反激变压器的设计，这是一种不同于传统不连续电流模式（DCM）的设计方法。 在文章的序言部分，作者指出反激变换器在低输入电压和满载时通常工作在连续电流模式，这种模式下变压器的能量传输并非完全，需要特殊考虑。尽管许多电源技术文献倾向于讨论DCM或临界模式的变压器设计，但这并不完全符合实际工作的需求，可能导致效率和性能的损失。因此，作者结合自身的实践经验，着重分享了CCM反激变压器设计的关键技术和策略。 反激式变换器的基本工作原理涉及两个关键环节。首先，电路结构如图一所示，包括开关管Q1、初级线圈Lp、次级线圈Ns、储能电容C0以及二极管D1。当Q1导通时，电路呈现出如图二(a)所示的状态，初级电流Ip连续流动，形成磁化曲线，如图二(b)所示。 在CCM下，初级电流Ip随着时间推移逐渐积累能量，由于变压器初级与次级的极性相反，二极管D1在此阶段不会导通，变压器相当于一个串联电感。初级电流可以表示为积分形式，表示能量的累积过程。在这个过程中，控制电路（如PWM和反馈电路）确保系统的稳定运行，通过调整占空比来调节输出电压和功率。 设计CCM反激变压器时，需要精确计算多路输出各次级电流的有效值和峰值，这涉及到对磁链平衡、环路阻抗、开关损耗以及电磁兼容性的综合考虑。设计的关键在于找到在宽输入电压范围内保持最佳效率和性能的磁链路径，同时避免过热和电磁干扰。 作者在后续章节中可能会详细讲解如何选择合适的磁芯材料、计算绕组参数、确定安全裕量以及设计冷却系统，这些都是CCM反激变压器设计中不可或缺的部分。总结来说，本文为工程师们提供了一种实用的CCM反激变压器设计方法，旨在帮助他们在实际应用中实现高效、可靠的电源转换。