什么是反激式開關(guān)電源,與正激式有什么區(qū)別

一、反激式開關(guān)電源概述

反激式開關(guān)電源是一種常用的開關(guān)電源設(shè)計方案，其工作原理獨(dú)特且應(yīng)用廣泛。具體來說，反激式開關(guān)電源是指當(dāng)變壓器的初級線圈正好被直流脈沖電壓激勵時，變壓器的次級線圈沒有向負(fù)載提供功率輸出，而僅在變壓器初級線圈的激勵電壓被關(guān)斷后才向負(fù)載提供功率輸出。這種變壓器開關(guān)電源因其獨(dú)特的工作模式而被稱為反激式開關(guān)電源。

反激式開關(guān)電源的工作原理可以通過以下步驟來介紹：

1. 能量儲存階段 ：當(dāng)開關(guān)器件（如MOSFET或IGBT）導(dǎo)通時，輸入電源的能量被儲存在變壓器初級線圈的電感中。此時，由于次級線圈與初級線圈的極性相反，且開關(guān)器件導(dǎo)通，次級線圈中的二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，因此沒有能量傳遞到負(fù)載。
2. 能量釋放階段 ：當(dāng)開關(guān)器件截止時，變壓器初級線圈中的電感開始釋放儲存的能量。由于此時次級線圈中的二極管導(dǎo)通，能量通過二極管傳遞到負(fù)載，同時給輸出電容充電，以維持輸出電壓的穩(wěn)定。

反激式開關(guān)電源的主要組成部分包括輸入濾波電容、開關(guān)器件、輸出電感（或變壓器次級線圈）、輸出二極管以及控制電路等。通過控制開關(guān)器件的導(dǎo)通和截止時間，可以實現(xiàn)對輸出電壓和電流的調(diào)整。

反激式開關(guān)電源具有多種優(yōu)點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于實現(xiàn)多路輸出等。因此，在中小功率電子設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。然而，它也存在一些局限性，如輸出功率相對較小（通常小于200瓦）、效率可能不如其他類型的開關(guān)電源高等。

二、正激式開關(guān)電源概述

正激式開關(guān)電源是另一種常見的開關(guān)電源設(shè)計方案。與反激式開關(guān)電源相比，正激式開關(guān)電源的工作原理和特性有所不同。

正激式開關(guān)電源是指使用正激高頻變壓器隔離耦合能量的開關(guān)電源。在正激式開關(guān)電源中，當(dāng)開關(guān)管接通時，輸出變壓器充當(dāng)介質(zhì)直接耦合磁場能量，實現(xiàn)電能與磁能的相互轉(zhuǎn)化，并且輸入輸出同時進(jìn)行。

正激式開關(guān)電源的工作原理如下：

1. 能量傳遞階段 ：當(dāng)開關(guān)管接通時，輸入電源的能量通過變壓器直接傳遞到負(fù)載。此時，變壓器初級線圈中的電流增加，同時次級線圈中的電流也相應(yīng)增加，為負(fù)載提供所需的功率。
2. 磁復(fù)位階段 ：為了防止變壓器初級線圈產(chǎn)生的反電動勢把開關(guān)管擊穿，需要增加反電動勢繞組（或稱為復(fù)位繞組）。當(dāng)開關(guān)管截止時，反電動勢繞組中的電流會產(chǎn)生一個與初級線圈中電流方向相反的磁場，從而實現(xiàn)對變壓器的磁復(fù)位。

正激式開關(guān)電源的主要組成部分包括輸入濾波電容、開關(guān)管、輸出變壓器、輸出整流二極管以及控制電路等。與反激式開關(guān)電源相比，正激式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，但輸出功率更高，適用于低壓大電流（100W-300W）的場合。

正激式開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)包括輸出功率高、效率高、穩(wěn)定性好等。然而，它也存在一些缺點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、不易實現(xiàn)多路輸出等。

三、反激式與正激式開關(guān)電源的區(qū)別

反激式開關(guān)電源與正激式開關(guān)電源在多個方面存在顯著差異。以下是對這些區(qū)別的詳細(xì)闡述：

1. 工作原理不同 ：
   • 反激式開關(guān)電源在開關(guān)器件導(dǎo)通時儲存能量，在開關(guān)器件截止時釋放能量到負(fù)載。而正激式開關(guān)電源在開關(guān)管接通時直接傳遞能量到負(fù)載。
2. 變壓器功能不同 ：
   • 反激式開關(guān)電源中的變壓器不僅起到變換電壓傳輸能量的作用，同時還起到儲能電感的作用。而正激式開關(guān)電源中的變壓器主要起到耦合能量的作用，不具有儲能功能（但需要考慮磁復(fù)位問題）。
3. 輸出電壓和電流特性不同 ：
   • 反激式開關(guān)電源的輸出電壓和電流特性受開關(guān)器件導(dǎo)通和截止時間的影響較大，因此可能需要更復(fù)雜的控制電路來實現(xiàn)穩(wěn)定的輸出電壓和電流。而正激式開關(guān)電源的輸出電壓和電流特性相對穩(wěn)定，受開關(guān)器件導(dǎo)通和截止時間的影響較小。
4. 應(yīng)用場合不同 ：
   • 反激式開關(guān)電源因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于實現(xiàn)多路輸出等優(yōu)勢，在中小功率電子設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。而正激式開關(guān)電源則因其輸出功率高、效率高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，更適用于低壓大電流的場合。
5. 安全性與可靠性 ：
   • 反激式開關(guān)電源在開關(guān)器件截止時釋放能量到負(fù)載，因此可能存在開關(guān)器件承受較高電壓和電流的風(fēng)險。而正激式開關(guān)電源在開關(guān)管接通時直接傳遞能量到負(fù)載，開關(guān)器件的承受壓力相對較小，因此可能具有更高的安全性和可靠性。
6. 電路復(fù)雜度與成本 ：
   • 反激式開關(guān)電源的電路相對簡單，成本較低。而正激式開關(guān)電源的電路相對復(fù)雜，需要增加反電動勢繞組等元件來實現(xiàn)磁復(fù)位等功能，因此成本可能較高。

綜上所述，反激式開關(guān)電源與正激式開關(guān)電源在工作原理、變壓器功能、輸出電壓和電流特性、應(yīng)用場合、安全性與可靠性以及電路復(fù)雜度與成本等方面均存在顯著差異。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體需求選擇合適的開關(guān)電源類型以滿足設(shè)計要求。