反激電源的工作原理詳解

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反激電源工作原理：反激電源電路圖如圖1所示。

圖1 反激電源原理圖

反激式工作原理：當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，直流輸入電壓加到變壓器原邊繞組上，此時(shí)原邊繞組相當(dāng)于電感，能量以磁能形式存儲(chǔ)在電感中，原邊N1 上正下負(fù)，副邊N2 上負(fù)下正，副邊整流二極管截止，由電容給負(fù)載供電。當(dāng)開(kāi)關(guān)截止時(shí)，磁能由原邊傳送到副邊，原邊N1 上負(fù)下正，副邊N2 上正下負(fù)，整流二級(jí)管導(dǎo)通，給電容充電，為負(fù)載供電。

下圖為開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通關(guān)斷波形(CH1:副邊變壓器兩腳 CH2:Vgs CH3:Vds CH4:原邊變壓器兩腳)

(CH1:副邊變壓器兩腳 CH2:Vgs CH3:Vds CH4:原邊變壓器兩腳)

在開(kāi)關(guān)管第一次導(dǎo)通之前，Vds兩端壓降為Vin。在導(dǎo)通時(shí)，由于MOS，Vds電壓被拉低。同時(shí)，原邊電感開(kāi)始存儲(chǔ)能量，在原邊電感上還存在一定的漏感，這一部分能量不能被耦合到副邊的能量，此時(shí)原邊電感的電壓極性為上正下負(fù)。同時(shí)，這時(shí)候會(huì)因?yàn)樽儔浩鞯奶匦?，?huì)給副邊折射一個(gè)電壓，這個(gè)電壓為Vlp/n(Vlp為原邊電感電壓，n為變壓器匝數(shù)比)。

在開(kāi)關(guān)管從導(dǎo)通到關(guān)斷時(shí)，在關(guān)斷瞬間，原邊的沒(méi)有通路，但是由于電感的存在，電流不能突變。所以在關(guān)斷瞬間的時(shí)候，電感會(huì)阻止電流的減小，由于變壓器的能量是耦合到副邊的，所以進(jìn)行阻止電流減小的能量只有漏感上的能量。此時(shí)漏感釋放的能量會(huì)給Cds進(jìn)行充電，此時(shí)會(huì)引起LC振蕩。在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，原邊電流是呈上升趨勢(shì)的，也就是在關(guān)斷瞬間的時(shí)候電流為最大值Ip，LC振蕩呈現(xiàn)阻尼振蕩方式，能量有所消耗，因此振幅慢慢減小。因?yàn)閂=I*R，LC上的阻抗為Z0=jwl+1/jwl+R (jwl為感抗，1/jwl為容抗，R為回路阻抗)，因此漏感上的最大電壓就為Vpleak max = Ip * Z0。由于MOS關(guān)斷時(shí)，副邊回路會(huì)導(dǎo)通，此時(shí)副邊會(huì)折射一個(gè)電壓到原邊，由于副邊此時(shí)電壓是上正下負(fù)，折射到原邊為上負(fù)下正，副邊電感兩端電壓為Vf，則折射到原邊的電壓為Vf*n。

則有：

Vds max = Vin + Vf*n + Vpleak max

當(dāng)漏感能量經(jīng)過(guò)振蕩消耗完，則第一次振蕩階段結(jié)束，漏感與寄生電容都處于穩(wěn)定狀態(tài)，Vds也處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)由于副邊依舊導(dǎo)通，依舊會(huì)有折射電壓，因此此時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)

Vds = Vin + Vf*n

在副邊能量消耗消耗完之后，副邊不再導(dǎo)通，也不再折射能量，此時(shí)原邊Vds原則上來(lái)說(shuō)電壓降為Vin，但是因?yàn)榧纳娙莸拇嬖?，電容電壓不能突變。此時(shí)會(huì)出現(xiàn)第二次振蕩，由寄生電容及原邊電感發(fā)生諧振。

關(guān)于第一次與第二次振幅大小與變壓器，MOS管的各個(gè)參數(shù)有關(guān)，減小Vds尖峰(不加RCD，或其他方式)，需要減小變壓器的漏感，這與變壓器的制造工藝有關(guān)。減小方法：增大磁芯，減小氣隙，增大耦合系數(shù)等。

減小第二段振蕩：選擇寄生參數(shù)小的MOS管。