开关电源技术解析：正激式电路的电压与电流波形研究

"正激式电路开关管电压和电流波形-cj125说明书" 正激式电路是一种常见的开关电源拓扑结构，其工作原理和特性在电力电子技术中占有重要地位。开关电源，因其高效率、小型化、轻量化和精确控制等优势，已广泛应用于各种电子设备中，从小功率到大功率应用都有其身影。 正激式电路的基本工作模式如下：开关管（通常为MOSFET或IGBT）在导通状态下，电流通过变压器的初级线圈N1，由于初级和次级线圈的同相位关系，这使得整流二极管VD导通，电流也在次级线圈N2中流动。当开关管截止时，变压器的两个线圈中均无电流流动。这种工作方式确保了能量在变压器中的传递。 输出电压计算公式（2-6）表明，输出电压Vo与输入电压（2Vin）和变压器的变比N1/N2有关。图2.11展示了正激式电路中开关管的电压Vsat和原边电流Ipri随时间的变化，其中Vsat表示开关管的饱和电压，Ton和Toff分别代表开关管的导通和截止时间，t则表示整个周期。 在实际设计中，脉宽调制（PWM）技术常被用于控制开关管的开关频率和占空比，以此来调节输出电压。UC3842是一种常用的PWM控制器芯片，能够实现精准的电压控制。此外，变压器次级线圈的堆叠式绕法可以优化磁通分布，提高效率，而改进的光耦反馈电路则有助于稳定系统性能。 开关电源的发展历程中，各种拓扑结构如正激、反激、半桥、全桥等各有特点，它们在不同应用场景中有各自的优势。未来，开关电源技术将持续发展，追求更高的转换效率、更小的体积以及更低的能耗。随着半导体技术的进步，新型的开关器件和控制策略将不断涌现，推动开关电源技术向着更高效、更智能的方向发展。