單端反激變換器的結(jié)構(gòu)解析 為什么反激電路通常避免工作于連續(xù)模式？

反激(Flyback) 型電路的結(jié)構(gòu)見圖2-40。該電路可以看成是將boost-buck電路中的電感換成相互耦合的電感N1和N2得到的。因此反激型電路中的變壓器在工作中總是經(jīng)歷著儲(chǔ)能一放電的過程。

電流工作在連續(xù)模式CCM

它與正激電路不同的地方是開關(guān)管關(guān)斷時(shí)將能量傳送給負(fù)載（反激），變壓器磁通僅在單方向變化（單端），他沒有磁復(fù)位電路，因?yàn)榇渭?jí)將能量傳送給負(fù)載的過程即去磁過程，所以不需要額外的去磁繞組。

DCM模式

DCM模式下，在開關(guān)管開通前次級(jí)繞組電流為零，此時(shí)電容C向負(fù)載提供能量。與Boost-buck電路推導(dǎo)過程類似，反激電路電流連續(xù)臨界條件：

由DCM模式下電壓輸出輸入之比：

反激電源是靠電感（變壓器）的儲(chǔ)能通過次級(jí)向輸出電容釋放能量的，就是說主振功率管和輸出整流管不是同步工作，如果沒有反饋電路較嚴(yán)格的控制前級(jí)占空比，輸出又空載，電感的能量就無處釋放，會(huì)造成次級(jí)和初級(jí)線圈電壓升高很多（理論是電壓無限高），主震功率管被擊穿（過熱）損壞。所以不允許空載。

為什么反激電路通常避免工作于連續(xù)模式？

先來復(fù)習(xí)一下變壓器知識(shí);

了解變壓器輸入電壓與ton乘積與最大磁通擺幅、匝數(shù)、鐵心面積之間的關(guān)系。再來分析反激型電路電流連續(xù)和斷續(xù)時(shí)變壓器磁通密度與繞組電流的關(guān)系：因?yàn)榉醇ば碗娐纷儔浩鞯睦@組N1和N2在工作中不會(huì)同時(shí)有電流流過，不存在磁勢(shì)相互抵消的可能，因此變壓器磁心的磁通密度取決于繞組電流的大小。

從圖中可以看出，在最大磁通密度相同的條件下，連續(xù)工作時(shí)磁通密度的變化范圍▲B小于斷續(xù)方式。在反激型電路中，▲B正比于一次側(cè)每匝繞組承受的電壓乘以開關(guān)處于通態(tài)的時(shí)間ton，在電路的輸人電壓和ton相同的條件下，較大的▲B意味著變壓器需要較少的匝數(shù)，或較小尺寸的磁心。從這個(gè)角度來說，反激型電路工作于電流斷續(xù)模式時(shí)，變壓器磁心的利用率較高，較合理，故通常在設(shè)計(jì)反激電路時(shí)應(yīng)保證其工作于電流斷續(xù)方式。

反激型電路的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，元件數(shù)少，因此成本較低，廣泛適用于各種功率為數(shù)瓦~數(shù)十瓦的小功率開關(guān)電源，在各種家電、計(jì)算機(jī)設(shè)備、工業(yè)設(shè)備中廣泛使用的小功率開關(guān)電源中基本上都采用的是反激型電路。但該電路變壓器的工作，點(diǎn)也僅處于磁化曲線平面的第I象限，利用率低，而且開關(guān)元件承受的電流峰值很大，不適合用于較大功率的電源。

審核編輯：湯梓紅