本文介紹了標(biāo)準(zhǔn)反激式轉(zhuǎn)換器的基本原理和功能及其優(yōu)點(diǎn)、用途和復(fù)雜的架構(gòu)變化。它還解釋了如何使用不同的方法為反激式轉(zhuǎn)換器做出設(shè)計選擇，但這部分主要側(cè)重于使用電源 WebDesigner (PSW) 工具。
    反激式是簡單且常用的隔離式電源轉(zhuǎn)換器拓?fù)?，能夠升壓或降壓，同時在離線應(yīng)用中提供與交流電源的電流隔離。它是為多種電子設(shè)備供電的成本效益的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只要輸出功率小于約200W，就具有可接受的效率和足夠小的尺寸。我們將介紹反激式轉(zhuǎn)換器設(shè)計的一些細(xì)節(jié)，以及稱為電源 WebDesigner (PSW) 的在線系統(tǒng)。
    雖然標(biāo)準(zhǔn)反激式轉(zhuǎn)換器為常見，但這里未介紹其他更復(fù)雜的變體，這些變體旨在滿足特定需求。例如，雙開關(guān)版本降低了主開關(guān)的額定電壓，但增加了第二個電源開關(guān)和高側(cè)驅(qū)動器。有源鉗位版本提高了效率并進(jìn)一步限制了主開關(guān)上的電壓應(yīng)力，但增加了一個輔助開關(guān)。
    我們的主要目的是解釋如何做出反激式轉(zhuǎn)換器所需的設(shè)計選擇，無論是使用 PSW 還是任何其他設(shè)計方法。PSW 將自動做出所有這些選擇，但它提供了極大的靈活性，允許用戶更改其中任何一個并在幾秒鐘內(nèi)看到效果。因此，它也是學(xué)習(xí)反激式設(shè)計的工具，本文提供的大部分指導(dǎo)都包含在整個設(shè)計過程中適當(dāng)位置的“信息注釋”中。
    反激式轉(zhuǎn)換器
    圖 1 所示的標(biāo)準(zhǔn)反激式轉(zhuǎn)換器廣泛用于低功率 (<200W) 和/或高電壓應(yīng)用，因?yàn)樗牟考?shù)量較少，并且能夠用很少的附加部件提供多個輸出，盡管存在交叉調(diào)節(jié)不如隔離式降壓轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器通常在斷續(xù)導(dǎo)通模式 (DCM) 下運(yùn)行，特別是在小于 50W 的情況下，磁化電流在每個開關(guān)周期結(jié)束時返回到零，并可能保持一段時間，直到下一個開關(guān)周期開始。DCM 的控制設(shè)計非常簡單，由與非隔離降壓-升壓拓?fù)湎嗤姆匠堂枋?，但插入了匝?shù)比。

   

    反激式轉(zhuǎn)換器的“變壓器”實(shí)際上用作耦合電感器，其中初級繞組在開關(guān)周期的不同部分期間與次級繞組傳導(dǎo)電流。因此，從輸入傳輸?shù)捷敵龅乃心芰勘仨毥惶娴貜拇呕姼写鎯歪尫?，相對于大多?shù)隔離拓?fù)洌@需要較小的磁化電感。

   

    雖然瞬時繞組電壓與匝數(shù)比相關(guān)，但瞬時和均方根繞組電流則不然。在連續(xù)和斷續(xù)導(dǎo)通模式下工作的轉(zhuǎn)換器的基本波形如圖 2 所示。
    Fairchild Semiconductor 的網(wǎng)站上有一個復(fù)雜的、基于 Web 的設(shè)計和仿真工具，稱為 Power Supply WebDesigner (PSW)，其示例輸出如圖 4 和本文的其他圖所示。它的“自動設(shè)計”功能將其歸類為系統(tǒng)，能夠根據(jù)其算法中捕獲的設(shè)計人員的經(jīng)驗(yàn)，在無需用戶干預(yù)的情況下做出下一節(jié)中解釋的眾多設(shè)計選擇。如果用戶想要對設(shè)計進(jìn)行調(diào)整，他/她可以查看詳細(xì)的設(shè)計程序，并在文本信息注釋和動態(tài)限制的指導(dǎo)下覆蓋任何設(shè)計變量的“推薦”值，以確保輸入合理。進(jìn)行手動調(diào)整后，該工具會重新計算稍后的建議值，以根據(jù)新輸入優(yōu)化設(shè)計。

 

    PSW 生成完整的原型原理圖，其中包含所有必要的組件，并提供四種類型的電路分析的結(jié)果：計算的組件損耗、穩(wěn)態(tài)波形、瞬態(tài)波形和用于指示穩(wěn)定性的環(huán)路增益波特圖。（本文僅包含元件損耗和波特圖，以說明一些手動設(shè)計更改的影響。）如果有任何結(jié)果不可接受，可以在設(shè)計過程中進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整（具有錯誤和極限檢查的好處），或者可以直接在原理圖上更改元件值。，生成物料清單，并可以選擇零件并從電子元件目錄分銷商處組裝訂單。