反激开关电源设计的几个难点(反激开关电源设计的几个实际问题)

有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈（共五则范文）第一篇：有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈借鉴下NXP的这个TEA1832图纸做个说明。

分析里面的电路参数设计与优化并做到认证至量产。

在所有的元器件中尽量选择公司仓库里面的元件，和量大的元件，方便后续降成本拿价格。

贴片电阻采用0603的5%，0805的5%，1%，贴片电容容值越大价格越高，设计时需考虑。

1、输入端，FUSE选择需要考虑到I2T参数。

保险丝的分类，快断，慢断，电流，电压值，保险丝的认证是否齐全。

保险丝前的安规距离2.5mm以上。

设计时尽量放到3mm以上。

需考虑打雷击时，保险丝I2T是否有余量，会不会打挂掉。

2、这个图中可以增加个压敏电阻，一般采用14D471,也有采用561的，直径越大抗浪涌电流越大，也有增强版的10S471,14S471等，一般14D471打1KV,2KV雷击够用了，增加雷击电压就要换成MOV+GDT了。

有必要时，压敏电阻外面包个热缩套管。

3、NTC，这个图中可以增加个NTC,有的客户有限制冷启动浪涌电流不超过60A,30A，NTC的另一个目的还可以在雷击时扛部分电压，减下MOSFET的压力。

选型时注意NTC的电压，电流，温度等参数。

4、共模电感，传导与辐射很重要的一个滤波元件，共模电感有环形的高导材料5K,7K,0K,12K,15K，常用绕法有分槽绕，并绕，蝶形绕法等，还有UU型，分4个槽的ET型。

这个如果能共用老机种的最好，成本考虑，传导辐射测试完成后才能定型。

5、X电容的选择，这个需要与共模电感配合测试传导与辐射才能定容值，一般情况为功率越大X电容越大。

6、如果做认证时有输入L,N的放电时间要求，需要在X电容下放2并2串的电阻给电容放电。

7、桥堆的选择一般需要考虑桥堆能过得浪涌电流，耐压和散热，防止雷击时挂掉。

8、VCC的启动电阻，注意启动电阻的功耗，主要是耐压值，1206的一般耐压200V,0805一般耐压150V，能多留余量比较好。

反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点反激式开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构，其工作原理是利用电感储能和电容滤波器来实现电压变换。

以下是反激式、正激式、推挽式、半桥式和全桥式开关电源的优缺点分析。

1.反激式开关电源：优点：-体积小，结构简单，成本较低。

-输出电流大，适用于一些高功率应用。

-效率较高，在负载率低时仍能提供稳定的输出电压。

缺点：-输出电压稳定性较差，容易受到输入电压波动的影响。

-输入电流波形不纯净，含有较高的谐波成分。

-输出电流变化较大时容易产生振荡和噪音。

2.正激式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好，能够提供较为纯净的输出电流。

-输出电流较大，适用于一些高负载应用。

-效率较高，在大部分负载条件下都能保持较高的效率。

缺点：-体积较大，结构相对复杂。

-成本较高。

-在负载率低时效率较低。

3.推挽式开关电源：优点：-输出频率较高，适用于一些高频应用。

-输出电压稳定性较好。

-体积相对较小，结构简单。

缺点：-输出电流相对较小。

-效率较低，在大负载条件下会有较大的功率损耗。

-容易受到电容和电感等元器件的损耗影响，导致输出电压不稳定。

4.半桥式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好。

-输出电流较大。

-效率较高。

-结构简单，成本相对较低。

缺点：-输入电流波形较复杂，含有较高的谐波成分。

-输出电流较小负载时容易出现振荡。

-适用负载范围较窄。

5.全桥式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好。

-输出电流较大。

-效率较高。

-结构简单，成本相对较低。

缺点：-输入电流波形较复杂，含有较高的谐波成分。

-输出电流较小负载时容易出现振荡。

-适用负载范围较窄。

总结：根据以上分析，不同的开关电源拓扑在不同应用场景中具有不同的优缺点。

在选择开关电源时，应根据具体应用需求，综合考虑输出电压稳定性、输出电流、效率、结构复杂性、成本等因素，选择最适合的拓扑结构。

反激式开关电源(flyback)是一种常见的电源结构，广泛应用于电子设备中。

它具有结构简单、成本低廉、效率高等优点，在消费电子、工业控制和通信设备等领域被广泛应用。

本文旨在介绍反激式开关电源环路设计的基础知识，包括工作原理、设计步骤和注意事项。

一、反激式开关电源的工作原理1.1 反激式开关电源的基本结构反激式开关电源由输入滤波器、整流桥、高频变压器、功率开关器件、输出整流滤波器、控制电路等组成。

其中，高频变压器是反激式开关电源的关键部件，通过变压器实现输入电压的隔离和变换，功率开关器件则控制变压器的工作状态，实现电源的调节和稳定输出。

1.2 反激式开关电源的工作原理反激式开关电源通过功率开关器件周期性地将输入电压斩波，将输入电能存储在变压器的磁场中，然后再将其转换为输出电压。

在工作周期的后半段，存储的能量释放到输出负载上，从而实现对输出电压的调节。

通过控制功率开关器件的导通时间和断态时间，可以实现对输出电压的调节和稳定。

二、反激式开关电源环路设计的基础知识2.1 反激式开关电源的设计步骤（1）确定电源的输入输出参数：包括输入电压范围、输出电压、输出电流、负载调整范围等；（2）选择功率开关器件和高频变压器：根据电源的输入输出参数和工作频率选择合适的功率开关器件和高频变压器；（3）设计反激式开关电源的控制电路：根据所选的功率开关器件和高频变压器设计相应的控制电路，包括PWM控制电路、电源启动电路等；（4）设计输入输出滤波器和保护电路：设计输入输出滤波器，保证电源的输入输出稳定和干净，设计过压、过流、过温等保护电路，保证电源的安全稳定工作。

2.2 反激式开关电源环路设计的注意事项（1）磁性元件的设计：高频变压器和输出感应元件的设计是整个反激式开关电源设计的关键，应合理设计磁芯、线圈匝数等参数，保证磁性元件承载功率、效率和体积的平衡；（2）功率开关器件的选择和驱动：应选择合适的功率开关器件，并设计合理的驱动电路，保证功率开关器件的可靠工作和转换效率；（3）控制电路的设计：应根据功率开关器件的工作特性和工作频率设计合适的PWM控制电路和反馈控制电路，保证电源的稳定可调；（4）输入输出滤波器和保护电路的设计：应合理设计输入输出滤波器和保护电路，保证电源的输入输出稳定和安全可靠。

开关电源中的几个难点问题张兴柱博士（2008年10月完成）世纪电源网1…. 问题清单01：开关电源的带宽是不是越高越好? 02：为什么PFC 的带宽要控制在10~20Hz ?03：用UC3842~45控制的开关电源,其限流点为什么会随输入电压变化? 04：开关电源的带容性负载能力是不是越大越好 ?05：在峰值电流控制中,当占空比大于0.5时,为什么要加斜波补偿电路? 06：两个完全稳定的开关电源,组成系统时,为什么会产生振荡? 07： MOSFET 并联时为什么经常出现炸机现象 ? 08：开关电源中的拍频现象是怎么产生的 ?如何克服?09：为什么开关电源中的干扰会对电源会产生致命的影响 ?10： 为什么开关电源中的电性能,热性能和EMI 性能是互相关联的? 11： 为什么高频功率变压器对电源的性能有非常大的影响 ?12： MOSFET 的最大占空比应如何设计,才能获得最佳的电源性能? 13： 如何才能保证大占空比下的隔离驱动电路绝对可靠 ? 14： 大占空比下电流取样电路的去磁如何实现 ?15： 同步整流驱动对开关电源的效率是怎么影响的 ? 16： ………………….2因报告时间所限,本次只给大家介绍清单中的前面六个问题它们可归结为开关电源动态方面的难点问题3问题一：开关电源的带宽是不是越高越好?41)：两种常见控制的开关电源框图(1)：峰值电流型控制i g(t) i o(t )v g(t)SN p TN sDLCv o(t)Rf1d ( t )V ref 1 v sZ2 Z1 v f (t)v c1(t) Rf2V refOC11 / 3v c (t )5(2)：电压型控制i g (t )i o (t )v g (t )STLv o (t )N pN sDC Rf1d ( t )V ref 1v sZ2Z1v f (t )1 / 3OC1v c 1(t )V refRf2SeV m / T sv c (t )62)：开关电源带宽的定义(1)：开关电源的小信号传递函数方块图i ˆgi ˆov ˆgv ˆo = G 2vc ⋅ v ˆc + G 2vg ⋅ v ˆg Z 2out ⋅ i ˆov ˆoi ˆg = G 2ic (g ) ⋅v ˆc + G 2ig ( g ) ⋅ v ˆg + G 2ii (g ) ⋅i ˆoH去耦条件：v ˆ cH v ˆ ov ˆref =0R f 1 + R f 2 // Z 1 >> Z 2outK D H ocv ˆc 1G c ( s )H v ˆ oR f 1 // R f 2 << Z 17(2)：开关电源的小信号闭环环增益T (s) = H ⋅ H oc ⋅ K D ⋅ G2vc(s) ⋅ G c(s)(3)：开关电源闭环小信号等效电路iˆgiˆoG ii ( g ) c ⋅ iˆo Z out cvˆg vˆoG vg ⋅ vˆgZ in c电源模快的闭环小信号输入阻抗其中：Z in c = 1G ig ( g ) cZ out c电源模块的闭环小信号输出阻抗G vg c电源模块的闭环小信号电压音频隔离度G ii( g ) c电源模块的闭环小信号电流音频隔离度83)：开关电源带宽的高低对开关电源的影响(1)：从开关电源的稳定性看,带宽越低,电源越容易稳定：--- 对PCB布板要求降低；--- 补偿电路的抗高频干扰能力增强；--- 相位裕量增加；(2)：从开关电源的动态指标看,带宽越高,电源的动态性能越好；--- 可提高对输入低频纹波的抑制能力；--- 可提高对输出负载电流变化的抑制能力；(3)：在满足同样动态指标时,带宽高的开关电源,会有更高的功率密度和更低的成本：--- 带宽越高,其低频处的闭环音频隔离度就越小,输出端的低频率纹波就越小,在输出纹波一样时,输入端的滤波电容就越小；同样的道理在负载跳变所引起的输出电压变化一样时,输出端的滤波电容就越小；(4)：提升开关电源的带宽,对开关电源的性价比非常有利,但受许多因素牵制:--- 开发人员的水平；--- 合理的总体方案；--- PCB布板要求的提高等等．11４)：开关电源的带宽是不是越高越好？答案：是因为只有不断提高开关电源的带宽，才能保证你的开关电源产品更有竞争力，才能更好地满足客户的要求．12问题二：为什么PFC的带宽要控制在10~20Hz?131)：传统PFC的实现框图Vo VinPWM及驱动电压取样R电流环三角波输入电压波形取样输入前馈BCABCA电压环基准UC 3854控制简图通过一个乘法器和电压环实现输出的稳压，正弦的电流环基准，及输入的前馈；用快速的电流环实现输入电流的正弦和单位功率因数。

开关电源中的几个难点问题张兴柱 博士（2008年10月完成）世纪电源网1问题清单01：开关电源的带宽是不是越高越好?02：为什么PFC的带宽要控制在10~20Hz?03：用UC3842~45控制的开关电源,其限流点为什么会随输入电压变化? 04：开关电源的带容性负载能力是不是越大越好?05：在峰值电流控制中,当占空比大于0.5时,为什么要加斜波补偿电路? 06：两个完全稳定的开关电源,组成系统时,为什么会产生振荡?07：MOSFET并联时为什么经常出现炸机现象?08：开关电源中的拍频现象是怎么产生的?如何克服?09：为什么开关电源中的干扰会对电源会产生致命的影响?10：为什么开关电源中的电性能,热性能和EMI性能是互相关联的?11：为什么高频功率变压器对电源的性能有非常大的影响?12：MOSFET的最大占空比应如何设计,才能获得最佳的电源性能? 13：如何才能保证大占空比下的隔离驱动电路绝对可靠?14：大占空比下电流取样电路的去磁如何实现?15：同步整流驱动对开关电源的效率是怎么影响的? 16：……………………………………..2因报告时间所限,本次只给大家介绍清单中的前面六个问题它们可归结为开关电源动态方面的难点问题3问题一：开关电源的带宽是不是越高越好?43)：开关电源带宽的高低对开关电源的影响(1)：从开关电源的稳定性看,带宽越低,电源越容易稳定： --- 对PCB布板要求降低； --- 补偿电路的抗高频干扰能力增强；--- 相位裕量增加；(2)：从开关电源的动态指标看,带宽越高,电源的动态性能越好；--- 可提高对输入低频纹波的抑制能力；--- 可提高对输出负载电流变化的抑制能力；(3)：在满足同样动态指标时,带宽高的开关电源,会有更高的功率密度和更低的成本： --- 带宽越高,其低频处的闭环音频隔离度就越小,输出端的低频率纹波就越小,在输出纹波一样时,输入端的滤波电容就越小；同样的道理在负载跳变所引起的输出电压变化一样时,输出端的滤波电容就越小；(4)：提升开关电源的带宽,对开关电源的性价比非常有利,但受许多因素牵制:--- 开发人员的水平；--- 合理的总体方案； --- PCB布板要求的提高等等．11４)：开关电源的带宽是不是越高越好？答案：是因为只有不断提高开关电源的带宽，才能保证你的开关电源产品更有竞争力，才能更好地满足客户的要求．12问题二：为什么PFC的带宽要控制在10~20Hz?13问题三：用UC3842~45控制的开关电源,其限流点为什么会随输入电压变化?204)：可见用UC3842~45控制的开关电源,其限流点会随输入电压变化，在有外部斜波补偿时，用同样的分析，也有同样的结果。

开关电源设计开发存在的问题开关电源设计开发存在的问题一、电磁干扰问题：在之前的几篇文章有相关介绍了，在此不重复。

二、效率与功率因数问题：开关电源的特点是轻、小、高效率、高功率密度。

开关电源的外形可以短、薄。

最近有人在研究变压器折叠式绕组，其目的是提高功率密度，实现特定要求，满足各种需要。

开关电源效率较高时，损耗就很低，只有这样的开关电源才具有高功率密度。

高效率是由多种因素决定的，最主要的因素是安全。

只有彻底掌握开关电源的理论知识，具有丰富的工作经验，对开关电源进行精心设计、认真实验，并借助于优化设计和仿真设计，才能制造出优质的、高品位的开关电源。

一般开关电源的滤波电路是由单电容和电感组成的，由此引发出开关电源功率因数低的问题，原因是只有在正弦交流电压的瞬时值高于直流电压时，电网电压才对滤波电容充电，充电时间短，充电电流是尖峰状，偏离了正弦波。

有源功率因数校正器以反激式为基本电路，采用双环控制调节占空比使电路输出电压稳定，使输入电流紧随输入电压变化，功率因数达到或接近1的水平，效果非常明显。

随着开关电源的新技术不断取得进步，现在开关电源已经取得晶闸管整流电源，作为基础电源的48V、24V直流电源给电信通信系统带来了极大的经济效益和社会效益。

电信通信系统容量大，一般为几千安甚至上万安培的电流，而且机房无人值守。

这种大容量电源一般由几十个千瓦级别的开关电源模块并联才能满足要求，而且每个电源模块必须向控制系统提供电压、电流、温度、工作状态（运行、故障、均流）等方面的信息。

不但如此，每个电源模块还必须能够接收控制系统的遥控指令，这就是所说的智能化高可靠性开关电源模块，这些电源模块还必须具有高功率因数。

三、器件原材料问题：目前，市场上常用的电源控制IC集成电路有很多，品种也不上，但IC的集成度不算高，器件的技术参数分散性比较大，同一个工厂生产的IC它的技术参数相差5%至10%。

能否将有源功率调整、脉宽调制、各种保护、监测、控制集于一体，将振荡变压器、二次整流滤波集于一体；能否将铁氧体磁心变压器实现纳米化平面变压器等等。

反激式开关电源的优点和缺点1反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出，仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出，但控制开关的占空比为0.5时，变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一，而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。

即电压脉动系数等于2，电流脉动系数等于4。

反激式开关电源的电压脉动系数，和正激式开关电源的脉动系数基本相同，但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。

由此可知，反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

特别是，反激式开关电源使用的时候，为了防止电源开关管过压击，起占空比一般都小于0.5，此时，流过变压器次级线圈的电流会出现断续，电压和电流的脉动系数都会增加，其电压和电流的输出特性将会变得更差。

2反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出，当负载电流出现变化时，开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应，而需要等到下一个周期事，通过输出电压取样和调宽控制电路的作用，开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应，即改变占空比，因此，反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

有时，当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候，反激式开关电源输出电压可能会产生抖动，这种情况在电视机的开关电源中最容易出现。

3反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，开关电源变压器的工作效率低。

反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙，一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大，容易产生磁饱和。

另一方面是因为变压器的输出功率小，需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数，来调整变压器初级线圈的电感量的大小。

因此，反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，从而会降低开关电源变压器的工作效率，并且漏感还会产生反电动势，容易把开关管击穿。

反激开关电源问题解决措施反激开关电源问题解决措施1. 问题描述反激开关电源在实际应用中常常出现一些问题，例如工作不稳定、效率低下、电磁干扰等。

这些问题严重影响了电源的性能和可靠性，需要针对性的解决措施来解决。

2. 了解反激开关电源原理在探索解决问题的措施之前，我们首先需要了解反激开关电源的工作原理。

反激开关电源是一种利用变压器技术实现的闭环控制系统，在输入端使用开关管进行正负半周期控制，通过变压器的变压比实现电压的升降。

它以电压波形为基础，通过控制开关管的导通和断路时间实现输出电压的稳定。

它还应用了反馈控制和保护电路来确保工作的稳定性和安全性。

3. 问题的根源分析在了解了反激开关电源的工作原理之后，我们可以针对常见问题进行根源分析，以便找出相应的解决措施。

3.1 工作不稳定工作不稳定是反激开关电源最常见的问题之一。

主要原因可能包括电源设计缺陷、元器件质量不达标、环境温度过高等。

解决这一问题的关键在于全面评估电源设计，确保电源参数满足要求。

选用优质的元器件、保持适当的散热和增加温度保护措施也可以提高电源的稳定性。

3.2 效率低下效率低下是反激开关电源的另一个常见问题。

造成效率低下的原因可能包括负载不匹配、损耗较大的元器件选用、工作频率过低等。

为了提高效率，我们可以通过优化元器件的选择、增加热管理措施、合理设计电源的负载等方式来减少能量损耗。

3.3 电磁干扰反激开关电源还常常伴随着电磁干扰问题，这对周围的其他设备和系统造成了噪声干扰。

在解决电磁干扰问题时，我们可以采取多种措施，例如优化电源布局、增加滤波器、合理设计接地方案等。

4. 解决措施与方法在了解了问题的根源之后，接下来可以采取一些具体的解决措施和方法来解决问题。

4.1 优化设计在电源设计中，合理选择元器件是非常关键的一步。

我们可以选用低损耗、高可靠性的元器件，同时也可以通过降低工作频率、增加输入输出滤波器等手段来优化设计。

4.2 加强散热和温度保护电源运行时产生的热量会影响其工作稳定性和寿命。

反激开关电源问题解决措施激开关电源是一种常见的电源转换方式，具有高效率、小体积和大功率特点，广泛应用于各种电子设备中。

然而，由于其工作原理的特殊性，也存在着一些问题，如电磁干扰、热量过高、噪音大等。

本文将围绕这些问题提出相应的解决措施。

首先是电磁干扰问题。

激开关电源工作时，会产生高频电流和高频噪声，对周围的其他电子设备产生干扰。

针对这个问题，可以采取以下几个解决措施。

1. 优化线路布局：在设计电路板时，合理布局各个元件之间的距离，减小互相之间的电磁干扰。

同时，应尽量将高频信号的传输线路和低频信号的传输线路分开，减少相互干扰。

2. 添加滤波器：在输入和输出端口添加适当的滤波器，可以有效地滤除高频噪声，并减少干扰。

常见的滤波器有LC滤波器和脉冲变压器，能够通过消除回路共振或提供额外的电感来抑制噪声。

3. 外壳屏蔽：对于特别敏感的设备，可以在电源的外壳和线路之间添加合适的屏蔽层，有效地隔绝电磁干扰的传播。

其次是激开关电源热量过高问题。

由于激开关电源工作时会产生较多的热量，如果散热不良，可能会导致设备损坏。

为了解决这个问题，可以采取以下几个措施。

1. 散热设计：在电源的电路板上布置合理的散热元件，如散热片、散热鳍片等，以增加散热面积和散热效果。

如果设备的空间够大，还可以加装散热风扇来提高散热效果。

2. 优化元件选择：选择低损耗的开关管和电容，减少能量的损失和热量的产生。

此外，还可以选择工作频率更高的开关电源，因为频率越高，电源的体积就越小，相同功率下热量产生较少。

3. 合理布局：在设备设计中，应合理布局各个元件和线路，避免堆积，以便热量能够得到有效传导和散发。

另外，噪音问题也是激开关电源常见的一个问题。

激开关电源工作时，会产生一定的噪音，影响设备的稳定性和使用效果。

要解决这个问题，可以采取以下几个手段。

1. 优化电源设计：在设计电源时，应采用合适的开关管和电容，以减少电源开关时产生的噪声。

此外，还可以采取一些降低噪电流的措施，如增大电容容值、提高滤波效果等。

反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源的优点和缺点反激式开关电源的优点和缺点反激变换器01反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出，仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出，但控制开关的占空比为0.5时，变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一，而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。

即电压脉动系数等于2，电流脉动系数等于4。

反激式开关电源的电压脉动系数，和正激式开关电源的脉动系数基本相同，但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。

由此可知，反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

特别是，反激式开关电源使用的时候，为了防止电源开关管过压击，起占空比一般都小于0.5，此时，流过变压器次级线圈的电流会出现断续，电压和电流的脉动系数都会增加，其电压和电流的输出特性将会变得更差。

02反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出，当负载电流出现变化时，开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应，而需要等到下一个周期事，通过输出电压取样和调宽控制电路的作用，开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应，即改变占空比，因此，反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

有时，当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候，反激式开关电源输出电压可能会产生抖动，这种情况在电视机的开关电源中最容易出现。

03反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，开关电源变压器的工作效率低。

反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙，一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大，容易产生磁饱和。

另一方面是因为变压器的输出功率小，需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数，来调整变压器初级线圈的电感量的大小。

反激式开关电源变压器设计说明反激式开关电源变压器是一种常见的电源变压器，能够将输入电压通过开关转换和变换输出为所需的电压。

它具有多种应用领域，如电子设备、通信设备、医疗设备等。

本文将详细介绍反激式开关电源变压器的设计原理、设计步骤以及注意事项。

一、设计原理开关管是控制开关电路导通和断开的关键元件。

当开关导通时，输入电压通过变压器传递到输出端，当开关断开时，输出端与输入端相隔离。

变压器用于变换电压。

它通常由两个或多个线圈绕制而成，主要包括输入线圈和输出线圈。

输入线圈与开关管相连接，负责将输入电压传递到输出线圈。

输出线圈则负责变换电压。

滤波电路用于对输出信号进行滤波，减小波动和噪音。

二、设计步骤1.确定输入电压和输出电压：首先需要明确所需的输入电压和输出电压。

这将决定变压器的变比。

2.选择合适的变压器：根据所需的变比，选择合适的变压器。

变压器的选取应基于电流容量和功率需求等因素。

3.计算变压器的线圈数：根据变压器的变比和输入输出电压，计算输入线圈和输出线圈的匝数。

同时，考虑变压器的耦合系数和数量线圈相对位置等因素。

4.确定开关管和开关频率：根据输入电压、输出电压和功率需求，确定合适的开关管。

同时，选择合适的开关频率，以避免电磁干扰。

5.设计滤波电路：根据输出电压的要求，设计合适的滤波电路。

滤波电路可以使用电容、电感和抗干扰电路等组成。

6.确定电源保护电路：为了保证电源的稳定性和可靠性，设计合适的保护电路，如过流保护、过压保护、短路保护等。

7.进行仿真分析：使用电路仿真工具，对设计的电源变压器进行仿真分析，检查电源变压器的性能和特性。

8.制作和测试：按照设计的电路图，制作电源变压器，并进行测试。

测试包括输出电压稳定性、效率和波动等。

三、注意事项1.选择适当的变压器：变压器应能满足所需的电流容量和功率需求。

同时，应注意变压器的质量和耐用性。

2.稳定性和可靠性：电源变压器应具有良好的输出电压稳定性和可靠性。

反激式开关电源设计的思考一对一般变压器而言，原边绕组的电流由两部分组成，一部分是负载电流分量，它的大小与副边负载有关；当副边电流加大时，原边负载电流分量也增加，以抵消副边电流的作用。

另一部分是励磁电流分量，主要产生主磁通，在空载运行和负载运行时，该励磁分量均不变化。

励磁电流分量就如同抽水泵中必须保持有适量的水一样，若抽水泵中无水，它就无法产生真空效应，大气压就无法将水压上来，水泵就无法正常工作；只有给水泵中加适量的水，让水泵排空，才可正常抽水。

在整个抽水过程中，水泵中保持的水量又是不变的。

这就是，励磁电流在变压器中必须存在，并且在整个工作过程中保持恒定。

正激式变压器和上述基本一样，初级绕组的电流也由励磁电流和负载电流两部分组成；在初级绕组有电流的同时，次级绕组也有电流，初级负载电流分量去平衡次级电流，激励电流分量会使磁芯沿磁滞回线移动。

而初次级负载安匝数相互抵消，它们不会使磁芯沿磁滞回线来回移动，而励磁电流占初级总电流很小一部分，一般不大于总电流10％，因此不会造成磁芯饱和。

反激式变换器和以上所述大不相同，反激式变换器工作过程分两步：第一：开关管导通，母线通过初级绕组将电能转换为磁能存储起来；第二：开关管关断，存储的磁能通过次级绕组给电容充电，同时给负载供电。

可见，反激式变换器开关管导通时，次级绕组均没构成回路，整个变压器如同仅有一个初级绕组的带磁芯的电感器一样，此时仅有初级电流，转换器没有次级安匝数去抵消它。

初级的全部电流用于磁芯沿磁滞回线移动，实现电能向磁能的转换；这种情况极易使磁芯饱和。

磁芯饱和时，很短的时间内极易使开关管损坏。

因为当磁芯饱和时，磁感应强度基本不变，dB/dt近似为零，根据电磁感应定律，将不会产生自感电动势去抵消母线电压，初级绕组线圈的电阻很小，这样母线电压将几乎全部加在开关管上，开关管会瞬时损坏。

由上边分析可知，反激式开关电源的设计，在保证输出功率的前提下，首要解决的是磁芯饱和问题。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 几个有关反激式开关电源问题的探讨1 几个有关反激式开关电源问题的探讨中山市技师学院葛中海【摘要】本文讨论了如何通过测量反激式开关电源次级绕组的电压波形，再根据电源电压粗略估算变压器匝比的方法；功率MOSFET 截止时，漏极与源极的电压 Vds 与电源电压及占空比的关系；占空比与电源电压、匝比及输出电压的关系；反激式开关电源工作于 AC110V 和AC220V 的参数对比。

【关键词】匝比占空比 CCM 模式如图 1 所示为反激式开关电源的基本电路。

开关管 VT 导通时，变压器初级电流在输入电压I V 的作用下线性上升，初级绕组相当于电感，储存能量；次级绕组感应电压使 VD 反向偏置而关断。

VT 断开时，初级绕组的能量转移到次级， VD 正向导通，储存在变压器的能量给OC 充电及向负载供电。

VDTVT+RLCVoN2III2+_1N1N2N=__N1CIVIooIcVgs_+_Vds 图 1 ONt期间，开关管 VT 导通，等效电路如图 2（a）所示，各绕组感应电压极性如图中标注。

OFFt期间，开关管 VT 关断，等效电路如图 2（b）所示。

VDTVTRLCVo+_VIo+_VdsV1_V2(-)++_VDTVTRLCVo+_VIo+_VdsV1V2(+)_ +_+’ 2 （a）ONt （b）OFFt1 / 9图 2 反激式开关电源的等效电路 1．变压器的匝比反激式开关电源的功率管从开到关或从关到开转换都比自激式开关电源迅速，如图 3 所示为佳能打印机 ip1880 开关电源 AC110 供电时，接假负载次级绕组的电压波形。

图 3 AC110 供电时次级电压波形（开关频率约 65kHz）参考图 2（a）所示电路，当功率管导通时初级因有电流流过而发生自感，自感电动势等于输入电源整流滤波电压。

反激式开关电源的优点和缺点反激式开关电源的优点和缺点1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出，仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出，但控制开关的占空比为0.5时，变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一，而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。

即电压脉动系数等于2，电流脉动系数等于4。

反激式开关电源的电压脉动系数，和正激式开关电源的脉动系数基本相同，但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。

由此可知，反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

特别是，反激式开关电源使用的时候，为了防止电源开关管过压击，起占空比一般都小于0.5，此时，流过变压器次级线圈的电流会出现断续，电压和电流的脉动系数都会增加，其电压和电流的输出特性将会变得更差。

需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数，来调整变压器初级线圈的电感量的大小。

因此，反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，从而会降低开关电源变压器的工作效率，并且漏感还会产生反电动势，容易把开关管击穿。

4 反激式开关电源的优点是电路比较简单，体积比较小，反激式开关电源输出电压受占空比的调制幅度，相对于正激式开关电源来要高很多。

反激式开关电源的优点是电路比较简单，比正激式开关电源少用了一个大的储能滤波电感，以及一个续流二极管，一次，反激式开关电源的体积要比正激式开关电源的体积小，且成本也要低。

此外，反激式开关电源输出电压受占空比的调制幅度，相对于正激式开关电源来要高很多，因此，反激式开关电源要求调控占空比的误差信号幅度要比较低，误差信号放大器的增益和动态范围也要较小。

由于这些优点，目前，反激式开关电源在家电领域中还是被广泛的应用。

5 反激式开关电源多用于功率较小的场合或是多路输出的场合。

6 反激式开关电源不需要加磁复位绕组。

反激式开关电源的优点和缺点1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出，仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出，但控制开关的占空比为 0.5时，变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一，而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。

即电压脉动系数等于2，电流脉动系数等于4。

反激式开关电源的电压脉动系数，和正激式开关电源的脉动系数基本相同，但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。

由此可知，反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

特别是，反激式开关电源使用的时候，为了防止电源开关管过压击，起占空比一般都小于0.5，此时，流过变压器次级线圈的电流会出现断续，电压和电流的脉动系数都会增加，其电压和电流的输出特性将会变得更差。

2 反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出，当负载电流出现变化时，开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应，而需要等到下一个周期事，通过输出电压取样和调宽控制电路的作用，开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应，即改变占空比，因此，反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

有时，当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候，反激式开关电源输出电压可能会产生抖动，这种情况在电视机的开关电源中最容易出现。

3 反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，开关电源变压器的工作效率低。

反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙，一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大，容易产生磁饱和。

另一方面是因为变压器的输出功率小，需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数，来调整变压器初级线圈的电感量的大小。

因此，反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，从而会降低开关电源变压器的工作效率，并且漏感还会产生反电动势，容易把开关管击穿。

反激式开关电源的优点和缺点1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出，仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出，但控制开关的占空比为 0.5时，变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一，而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。

即电压脉动系数等于2，电流脉动系数等于4。

反激式开关电源的电压脉动系数，和正激式开关电源的脉动系数基本相同，但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。

由此可知，反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

特别是，反激式开关电源使用的时候，为了防止电源开关管过压击，起占空比一般都小于0.5，此时，流过变压器次级线圈的电流会出现断续，电压和电流的脉动系数都会增加，其电压和电流的输出特性将会变得更差。

2 反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出，当负载电流出现变化时，开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应，而需要等到下一个周期事，通过输出电压取样和调宽控制电路的作用，开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应，即改变占空比，因此，反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

有时，当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候，反激式开关电源输出电压可能会产生抖动，这种情况在电视机的开关电源中最容易出现。

3 反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，开关电源变压器的工作效率低。

反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙，一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大，容易产生磁饱和。

另一方面是因为变压器的输出功率小，需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数，来调整变压器初级线圈的电感量的大小。

因此，反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，从而会降低开关电源变压器的工作效率，并且漏感还会产生反电动势，容易把开关管击穿。

反激式开关电源的优点和缺点1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出，仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出，但控制开关的占空比为 0.5时，变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一，而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。

即电压脉动系数等于2，电流脉动系数等于4。

反激式开关电源的电压脉动系数，和正激式开关电源的脉动系数基本相同，但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。

由此可知，反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

特别是，反激式开关电源使用的时候，为了防止电源开关管过压击，起占空比一般都小于0.5，此时，流过变压器次级线圈的电流会出现断续，电压和电流的脉动系数都会增加，其电压和电流的输出特性将会变得更差。

2 反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出，当负载电流出现变化时，开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应，而需要等到下一个周期事，通过输出电压取样和调宽控制电路的作用，开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应，即改变占空比，因此，反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

有时，当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候，反激式开关电源输出电压可能会产生抖动，这种情况在电视机的开关电源中最容易出现。

3 反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，开关电源变压器的工作效率低。

反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙，一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大，容易产生磁饱和。

另一方面是因为变压器的输出功率小，需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数，来调整变压器初级线圈的电感量的大小。

因此，反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，从而会降低开关电源变压器的工作效率，并且漏感还会产生反电动势，容易把开关管击穿。

反激式开关电源的优点和缺点1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出，仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出，但控制开关的占空比为 0.5时，变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一，而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。

即电压脉动系数等于2，电流脉动系数等于4。

反激式开关电源的电压脉动系数，和正激式开关电源的脉动系数基本相同，但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。

由此可知，反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

特别是，反激式开关电源使用的时候，为了防止电源开关管过压击，起占空比一般都小于0.5，此时，流过变压器次级线圈的电流会出现断续，电压和电流的脉动系数都会增加，其电压和电流的输出特性将会变得更差。

2 反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出，当负载电流出现变化时，开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应，而需要等到下一个周期事，通过输出电压取样和调宽控制电路的作用，开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应，即改变占空比，因此，反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

有时，当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候，反激式开关电源输出电压可能会产生抖动，这种情况在电视机的开关电源中最容易出现。

3 反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，开关电源变压器的工作效率低。

反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙，一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大，容易产生磁饱和。

另一方面是因为变压器的输出功率小，需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数，来调整变压器初级线圈的电感量的大小。

因此，反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，从而会降低开关电源变压器的工作效率，并且漏感还会产生反电动势，容易把开关管击穿。