为什么要选择反激拓扑结构
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。
能产生负电压的常见拓扑
能产生负电压的常见拓扑1.引言1.1 概述概述:在很多电子设备和电路中，产生负电压是非常常见的。
负电压的产生对于实现一些特定的功能和电路的操作至关重要。
本文将讨论一些常见的负电压产生方法，并探讨在拓扑电路中如何利用这些方法来实现负电压的生成。
这些负电压产生的方法包括电池供电、反相运算放大器、反相嵌入运放、反向开关等等。
我们将深入研究每种方法的工作原理、优缺点以及其在实际应用中的适用性。
在拓扑电路中产生负电压是电子技术领域的一个重要话题。
负电压的生成为各种电路提供了更多的可能性和灵活性。
例如，在一些放大器电路中，负电压可用于提供更高的增益或改善电路的性能。
此外，负电压还可以用于直流电源的反相输出，以及一些特殊应用领域，如运算放大器、电源管理和信号调理电路等。
通过本文的研究，我们将全面了解各种常见的负电压产生方法以及它们在拓扑电路中的应用。
这将有助于电子工程师在设计和构建电路时选择合适的负电压产生方法，以满足特定的电路需求和性能要求。
此外，本文还将展望拓扑电路中负电压产生的应用前景，并探讨可能的发展方向和创新点。
通过深入研究和理解负电压产生的方法和应用，我们可以不断推动电子技术的发展，并为各个领域的电子设备带来更高的性能和功能。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行介绍常见的能产生负电压的拓扑：2.1 常见的负电压产生方法在本节中，我们将详细介绍一些常见的负电压产生方法。
这些方法包括负电压发生器、反向电压放大器、负电压稳压器等。
我们将对每种方法的原理、应用场景和优缺点进行深入分析和讨论。
2.2 拓扑电路中的负电压产生在本节中，我们将重点关注拓扑电路中的负电压产生。
我们将介绍一些常见的拓扑结构，如反激式变换器、反激式升压器、反激式降压器等，并深入探讨它们如何产生负电压。
我们将详细解释每种拓扑的工作原理、性能特点以及适用领域，帮助读者理解和应用这些拓扑。
3. 结论在本节中，我们将对前两节的内容进行总结。
反激电源工作原理
反激电源工作原理反激电源是一种常见的开关电源拓扑结构，它具有简单、高效、可靠等特点，被广泛应用于各种电子设备中。
在了解反激电源的工作原理之前，我们首先需要了解什么是反激电源以及它的基本结构。
反激电源是一种以变压器为核心的开关电源拓扑结构，它由输入滤波电路、整流电路、功率开关器件、变压器、输出整流滤波电路等部分组成。
其中，功率开关器件通常采用MOSFET或者IGBT，变压器则是反激电源的核心部件，通过变压器的绝缘性能，可以实现输入和输出之间的电气隔离。
反激电源的工作原理可以简单描述为，当输入电压施加在变压器的初级绕组上时，由于变压器的电感性质，电流不会瞬间变化，从而在变压器的次级绕组上产生感应电动势，从而实现对输出电压的调节。
在这个过程中，功率开关器件通过PWM控制，可以实现对输出电压的精确调节和稳定输出。
反激电源的工作原理还涉及到反激电路的工作模式，一般包括导通状态和关断状态。
在导通状态下，功率开关器件导通，输入电压施加在变压器的初级绕组上，变压器储能，同时输出电压被输出电容储存；在关断状态下，功率开关器件关断，变压器释放储能，输出电压被输出电容释放，同时变压器的次级绕组上产生感应电动势，从而实现对输出电压的调节。
在实际应用中，反激电源的工作原理还需要考虑到电磁兼容、电源因数校正、过载保护等问题。
为了提高反激电源的性能，还需要结合控制策略、电路设计、元器件选型等方面进行综合考虑。
总的来说，反激电源的工作原理是基于变压器的电感性质和功率开关器件的PWM控制实现的，通过合理的电路设计和控制策略，可以实现高效、稳定的电源输出。
在实际应用中，需要综合考虑电路设计、控制策略、元器件选型等方面的因素，以实现最佳的性能和可靠性。
通过对反激电源工作原理的深入了解，可以更好地应用和设计反激电源，为各种电子设备提供稳定、高效的电源支持。
希望本文的内容能够对您有所帮助，谢谢阅读！。
反激拓扑原理解析
反激拓扑原理解析反激拓扑原理解析1. 引言反激拓扑是一种相对较新的拓扑学原理，被广泛应用于电力电子领域及其他工程和科学领域。
它的独特性和优势使得它成为许多电路和系统设计中的重要元素。
本文将对反激拓扑原理进行全面解析，之后再分享笔者对该原理的观点和理解。
2. 反激拓扑原理概述反激拓扑是一种特殊的开关电源拓扑，其主要特点是使用了储能元件（比如电感和电容）来实现能量传输和转换。
它通过适当的开关动作将能量从输入端传递到输出端，并且在工作过程中可以实现能量的反向流动。
这种特性使得反激拓扑可以适应不同的电源和负载要求，并且具有较高的转换效率和良好的稳定性。
3. 反激拓扑的工作原理3.1 基本结构：反激拓扑由一个开关元件（如MOSFET或BJT）、一个储能元件（如电感或电容）以及一个整流元件组成。
开关元件控制着储能元件的充放电过程，整流元件则将储能元件输出端的能量转换为所需的电流或电压。
3.2 工作过程：在正常工作状态下，开关元件轮流开关和关闭，通过能量的转移来实现电源到负载的能量传输。
当开关元件关闭时，储能元件负责储存能量，并将能量在系统中传递和分配。
当开关元件打开时，储能元件释放储存的能量，使之经过整流元件输出到负载。
4. 反激拓扑的特点和应用4.1 特点：- 可实现电源和负载的电气隔离，提高安全性。
- 具有较高的转换效率和较低的功率损耗。
- 可适应不同输入和输出电压范围的要求。
- 适用于直流和交流电源的转换。
4.2 应用领域：- 电力电子领域：如开关电源、逆变器、变频器等。
- 汽车电子：如电动汽车充电器、混合动力系统等。
- 太阳能和风能转换系统：用于电能的采集和储存。
- 医疗设备和通信系统。
5. 反激拓扑的进一步研究和发展反激拓扑作为一种基本的电路结构，目前已经发展出了多种变种和改进方案。
研究人员在提高效率、减少尺寸和重量、增加功能性等方面做出了许多努力。
特别是在高频应用和混合电源系统中的应用，反激拓扑的性能和可靠性仍然是研究的重点。
反激电源的工作原理详解
反激电源的工作原理详解
反激电源（flyback power supply）是一种常见的开关电源拓扑结构，它通过磁性元件（变压器）储存能量并将其传递给负载。
以下是反激电源的工作原理的详细解释：
1. 输入电压：反激电源的输入电压通常是交流电源，通过整流电路将交流电转换为直流电。
2. 开关管：反激电源中有一个开关管（通常是MOSFET或BJT），它的作用是控制能量的传输和储存。
3. 控制电路：反激电源中有一个控制电路，它通过对开关管的控制来实现能量的传输和储存。
控制电路可以采用各种不同的方式，如PWM（脉宽调制）控制或变频控制。
4. 变压器：反激电源中的关键元件是变压器，它由一个或多个绕组组成。
输入绕组连接到开关管和输入电源，输出绕组连接到负载。
变压器通过磁耦合将能量从输入绕组传输到输出绕组。
5. 储能：当开关管导通时，输入绕组的电流开始增加，同时储存能量。
当开关管断开时，输入绕组的电流停止增加，并且能量通过变压器传递到输出绕组。
6. 整流和滤波：输出绕组的交流电压通过整流电路转换为直流电压，并通过滤波电路去除纹波。
这样就得到了稳定的直流电压，可以供给负载使用。
总结起来，反激电源的工作原理是通过控制开关管的导通和断开，使得能量在变压器中储存和传递，最终得到稳定的直流电压输出。
这种拓扑结构具有成本低、效率高的优点，因此在许多应用中得到广泛应用。
单极pfc反激拓扑原理
单极pfc反激拓扑原理单极PFC反激拓扑原理是一种有效地实现功率因数校正的电路拓扑结构，可用于交流电源中的直流输出电路。
这种拓扑结构利用开关管连接以及变压器缩小输入电压的效应，从而达到较高的功率效率和功率因数。
以下是单极PFC反激拓扑原理的步骤阐述：1.整体概述单极PFC反激拓扑原理采用一个开关管、电容和电感元件组成。
它的基本原理是通过改变输入电流和输出电压之间的相位，使得负载电导产生一个与输入电压同频但相位差为零或接近于零的电流，从而实现功率因数校正。
该拓扑结构可以在宽范围的输入电压和负载条件下实现高功率效率和高功率因数。
2.电路原理单极PFC反激拓扑原理的电路结构包含一个单极开关器、一个L-C滤波器、一个直流电容和一个负载电阻。
当开关管关断时，电容器C通过电感器L向负载提供能量。
当开关管开通时，负载电流通过L-C滤波器流回电容器C和电源，从而实现功率因数校正的目的。
3.电路特点单极PFC反激拓扑原理具有以下优点：（1）具有相对简单的电路结构。
（2）功率效率高，可达80%以上。
（3）功率因数可以达到接近1，满足国际标准，提高系统效率。
（4）适用于大约100瓦到500瓦功率的方案。
（5）具有输出电压稳定的特点，可以满足LED照明、家用电器等方面的应用需求。
总之，单极PFC反激拓扑原理是一种有效地实现交流电源输入电路直流输出的电路拓扑结构。
它采用L-C滤波器、直流电容和负载电阻组成，具有功率效率高、功率因数接近于1和输出电压稳定的特点。
因此，该电路结构可以被应用于LED照明、家用电器等各个领域的电源设计中。
反激电源工作原理详解
反激电源工作原理详解反激电源是一种常见的电源拓扑结构，广泛应用于电子设备和电路中。
它在许多领域具有重要的作用，如电子通信、工业控制和家用电器等。
本文将详细介绍反激电源的工作原理，并解释其在电路中的应用。
一、引言反激电源是一种高效且可靠的电源供应解决方案。
它的工作原理基于能量的存储和释放，通过交替打开和关闭电流来将直流电压转换为所需的输出电压。
反激电源通过电感储能和二极管的导通来实现电流的循环流动，从而实现电能转换的过程。
二、反激电源的基本结构反激电源由几个基本组成部分构成，包括输入电源、开关元件、输出电路和控制电路。
输入电源提供初始的电能输入，开关元件用于控制电能的转换，输出电路将转换后的电能提供给负载，而控制电路则用于监测和控制电路的工作状态。
三、反激电源的工作过程1. 充电过程：当输入电源接通时，电源电压通过输入电阻和电流限制电阻进入开关元件的源极和汇极。
在这个过程中，电感储能。
2. 放电过程：当开关元件导通时，电流经过开关元件，二极管封锁，电感储能被释放并传递给输出电路。
输出电路中的电容器将贮存的能量滤波后提供给电路的负载。
3. 控制过程：为了确保电路的稳定性和可靠性，控制电路通过检测输出电路的电压和电流，并校正开关元件的导通和关闭时间。
通过调整开关元件的工作周期和占空比，控制电路可以保持输出电压的稳定，并且对负载变化做出快速响应。
四、反激电源的优势和应用1. 高效性：反激电源相对于传统的线性电源具有更高的效率。
这是因为在充电过程中，电感会将电流累积并释放，实现电能的循环利用。
通过减少能量的损耗，反激电源能够以较小的功耗产生所需的输出电压。
2. 稳定性：由于有控制电路的存在，反激电源具有较高的稳定性和可靠性。
控制电路能够实时监测电压和电流，并对系统做出调整。
这使得反激电源能够快速适应负载变化和输入电压波动，保持输出电压的稳定性。
3. 应用广泛：反激电源在许多电子设备和电路中得到了广泛应用。
电源拓扑结构介绍----正激和反激
TX2
* ***
36 V2 IRF530 R2 C2
TX1
D1N4148
* ***
36 V1 R1 C1
R1 C1
***
***
Q2
(a)Q导通
2012-10-31
(b) Q关断
(C) Q关断，电 20 流断续
3. 反激变换器的工作原理分析
下面讨论flyback工作在电流连续模式下的工作原理：
2012-10-31
5
2012-10-31
2. 带复位绕组的正激变换器的工作原理分析
正激变换器的主要理论波形
2012-10-31 6
下面讨论电感电流连续时forward变换器的工作原理：
1. 模态1 [对应于图 (a)] 在t=0时，Q1导通，Vin通过Q1 加 在原边绕组W1上，因此铁芯磁化，铁芯磁通Ø增加：
在t=Ton时，铁芯磁通Ø的增加量为Vin/W1*D*Ts。 那么副边绕组W2上的电压为：Vw2=W2/W1*Vin=Vin/K12。 式中，K12=W1/W2是原边与副边绕组的匝比。
此时，整流二极管D1 导通，续流二极管D2截止，滤波电
感电流iL1线性增加，这与buck变换器中开关管Q1导通时一样， 只是电压为Vin/K12。
2. 模态2 [对应于图 (b)] 在Ton时刻，关断Q1， 原边绕组和副边绕组中没有电流流过，此时变压器 通过复位绕组进行磁复位，励磁电流iM从复位绕组 W3经过二极管D3回馈到输入电源中去。那么复位 绕组上的电压为：Vw3=-Vin；原边绕组上的电压为： Vw1=-K13*Vin；副边绕组上的电压为：Vw2=-K23*Vin。
D2 D1N4148 C1
R1
Q1
W3
详解开关电源拓扑结构的优缺点
看电压或电流波形的好坏，工程师通常会用其幅值、平均值、有效值、一次谐波等参量互相进行比较，其中幅值和平均值最为直观，因此，电压或电流的幅值与其平均值之比被称为脉动系数S，也有人用电压或电流的有效值与其平均值之比，则称为波形系数K。
小编在本文中就将盘点开关电源拓扑结构的优缺点，让它们尽在你的掌握之中。
首先先列出电压和电流的脉动系数Sv、Si以及波形系数Kv、Ki的表示：Sv=Up/Ua——电压脉动系数 (1)Si=Im/Ia——电流脉动系数 (2)Kv=Ud/Ua——电压波形系数 (3)Ki=Id/Ia——电流波形系数 (4)上面4式中，Sv、Si、Kv、Ki分别表示：电压和电流的脉动系数S，和电压和电流的波形系数K，在一般可以分清楚的情况下一般都只写字母大写S或K。
脉动系数S和波形系数K都是表征电压或者电流好坏的指标，S和K的值，显然是越小越好。
S和K的值越小，表示输出电压和电流越稳定，电压和电流的纹波也越小。
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，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。
六种基本DCDC变换器拓扑结构总结
六种基本DCDC变换器拓扑结构总结DC-DC变换器是一种将一种直流电压转换为另一种直流电压的电子设备。
根据其拓扑结构，可以将DC-DC变换器分为六种基本拓扑结构。
下面将对这六种拓扑结构进行总结。
1. 升压型拓扑结构（Boost Converter）：升压型拓扑结构是将输入电压提升到更高电压的一种拓扑结构。
其基本结构由一个电感、一个开关管、一个二极管和一个输出滤波电容组成。
工作原理为当开关管打开时，电感储存能量；当开关管关闭时，电感释放储存的能量，将电流经过二极管和输出滤波电容供给负载。
2. Buck拓扑结构（降压型拓扑结构）：Buck拓扑结构是将输入电压降低到更低电压的一种拓扑结构。
其基本结构由一个电感、一个开关管和一个输出滤波电容组成。
工作原理为当开关管打开时，电感储存能量；当开关管关闭时，电感释放储存的能量，将电流经过输出滤波电容供给负载。
3. Buck-Boost拓扑结构（降升压型拓扑结构）：Buck-Boost拓扑结构可以实现输入电压的增益和降低。
其基本结构由一个电感、一个开关管和一个输出滤波电容组成。
工作原理为当开关管打开时，电感储存能量；当开关管关闭时，电感释放储存的能量，将电流经过输出滤波电容供给负载。
该拓扑结构可以实现输入电压大于、等于或小于输出电压的转换。
4. 反激型拓扑结构（Flyback Converter）：反激型拓扑结构是一种将输入电压转换为输出电压的一种拓扑结构。
其基本结构由一个变压器、一个开关管和一个输出滤波电容组成。
工作原理为开关管导通时，电能储存在变压器中；开关管关闭时，变压器释放储存的能量，将电流经过输出滤波电容供给负载。
5. 单边反激型拓扑结构（Half-Bridge Converter）：单边反激型拓扑结构也是一种将输入电压转换为输出电压的一种拓扑结构。
其基本结构由两个开关管、一对二极管和一个输出滤波电容组成。
工作原理为开关管交替导通和关闭，将输入直流电压分别连接到变压器的两个输入端，以实现电压的转换。
单端反激式变换器拓扑结构
单端反激式变换器拓扑结构
单端反激式变换器是一种常见的拓扑结构，广泛用于电源和电子设备中。
它是一种简单而有效的电路设计，可将直流电压转换为所需的交流电压。
单端反激式变换器的基本原理是通过切割输入电源的直流电压，经过变压器和开关器件的工作周期性地产生一个脉冲信号，然后经过滤波电路将其转换为平滑的交流电压输出。
在变换器的正常工作过程中，开关器件会周期性地开关。
当开关器件关闭时，电感储存了一定的能量，并将其释放到输出负载中。
这种反激作用使得输出电压能够稳定，且能够提供相当大的功率输出。
单端反激式变换器的拓扑结构相对简单，仅包含一个开关器件（通常为MOSFET或IGBT）、一个电感器件和一个滤波电容。
这使得单端反激式变换器具有较高的效率和可靠性。
与其他拓扑结构相比，单端反激式变换器的设计和调整较为简单。
它可以通过改变开关器件和电感器件的参数来调整输出电压和输出功率。
此外，它还具有较少的电磁干扰和较低的成本。
单端反激式变换器是一种常见且可靠的拓扑结构，适用于各种电源和电子设备。
它的简单性、高效性和可调性使其成为电力电子领域中的重要技术。
反激式电路原理(一)
反激式电路原理(一)反激式电路反激式电路（Flyback Circuit）是一种重要的开关电源拓扑结构，被广泛应用于各种电子设备中。
本文将从浅入深的角度解释反激式电路的相关原理。
基本结构开关管反激式电路中，开关管是非常重要的元器件。
它可以通过控制开关管的导通和截止，来实现电源输出的控制。
常见的开关管有MOS管和BJT管，不同的开关管有不同的优缺点，在选择时需要根据具体情况进行考虑。
变压器反激式电路中的变压器也是非常重要的元器件。
它将输入电压转换成输出电压，同时也能实现电绝缘和电隔离的效果，保障了电源的稳定性和安全性。
锁相环控制器锁相环控制器可以用来控制开关管的导通和截止时间，从而实现电源输出的稳定控制。
工作原理反激式电路的工作原理是通过开关管的开关控制，实现输入电压的存储和输出电压的变换。
当开关管励磁时，输入电压被存储在变压器中的磁能中，同时输出电压为0。
当开关管截止时，由于变压器的电感作用，磁能会被释放，输出电压会瞬间升高到一个较高的值，同时也会产生反向电势，导致开关管上的电流迅速减小。
应用场景反激式电路应用广泛，可以用于各种电子设备中，包括PC电源、LED电源、交流电源等等。
它具有输出电压稳定、效率高、散热小等特点，已经成为目前电子设备中优先应用的电源结构之一。
结论反激式电路是一种非常重要的电源拓扑结构，可以通过开关管的开关控制实现输入电压的存储和输出电压的变换，适用于各种电子设备。
在应用时需要根据具体情况进行选择，以达到最优效果。
优缺点优点1.输出电压稳定：反激式电路中的控制器可以对输出电压进行精准控制，输出电压可达到很高的稳定性。
2.效率高：开关管和变压器的高效能处理使反激式电路具有很高的效率。
3.散热小：由于不需要大功率电阻，反激式电路在运行时的热量相对较小。
4.价格低廉：相对于其他电源拓扑结构，反激式电路在制造成本上较低。
缺点1.产生高电压尖峰：反激式电路中如果开关管的控制不当，有可能会产生大幅度的高电压尖峰，对电子设备的损害很大。
为什么在100W以内习惯用反激拓扑,超过100W则是正激
为什么在100W以内习惯用反激拓扑，超过100W则
是正激
我们做过正激也做过反激的电源工程师都知道，一般在100W以内我们习惯用反激拓扑来做，超过100W的用正激比较合适。
为何？
我来说说我的观点，首先只要懂得设计变压器的工程师
在计算反激开关电源时，反激功率做得越大，原边电感量肯定是越小的，这跟拓扑的特性有关，我们先来分析一下反激的工作过程
上图为反激的基本拓扑，当MOS开关管开通时，变压器原边绕组上正，下方，此时变压器副边绕组上负下正，整流二极管VD截止，在MOS开通的时段，变压器的励磁能量由于没有通路释放从而全部存储在变压器中。
当MOS开关管关闭之后，变压器原边绕组电位变成下正上负，根据同名端，此时副边绕组的电位为上正下负，整流二极管VD导通，变压器释放能量，磁芯复位。
为什么要选择反激拓扑结构？
为什么要选择反激拓扑结构？
条件：Vin=25~125V，Vout=12.5，Iout=32
一、为什么选用反激拓扑?
许多书籍都有提到，反激拓扑适用于150W以下功率，但是具体的原因却很少分析，我尝试做些解释。
从三个方面分析：开关管、磁性器件、电容。
初级开关管(MOSFET)。
假设输入电压恒定为60V，情况同上。
从两个方面考虑反激、正激、半桥：选用mosfet的最大耐压和流过mosfet的最大电流有效值。
可见在理想状态下，三种拓扑的差别并没有体现在初级mosfet的导通损耗上(注意半桥使用了两个功率mosfet)，开关管的另一个损耗是开关损耗，公式的推导见EXEL文件。
假设开通关断有相同损耗，电感量无穷大，则计算公式如下：
反激：
正激：
半桥：
从公式可以看出，在只针对一个输入电压点优化的情况下，反激的开关损耗最大，正激和半桥没有区别，这是限制反激大功率运用的一个原因。
tips: 感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
电源拓扑结构介绍正激和反激(第周)剖析
时间Tr-Ton与Ts的比值， ΔD小于1-D。
2020/11/10
9
励磁电流iM从原边绕组中转移到复位绕组中， 并且开始线性减小。
在Tr时刻，iW3=iM=0，变压器完成磁复位。
3. 模态3 [对应于图 (c)]
K23=W2/W3 是副边与复位绕组的匝比。
2020/11/10
8
此时，整流二极管D1 关断，滤波电感电流iL1通过续 流二极管D2续流，与buck变换器类似。
在此开关模态中，加在Q上的电压VQ为： VQ=Vin+K13*Vin。
电源电压Vin反向加在复位绕组W3上，故铁芯去磁， 铁芯磁通Ø减小： W3*dØ/dt=-Vin
在Tr时刻，所有绕组中均没有电流，他们的电压 均为0，滤波电感电流继续经过续流二极管续流， 与buck变换器在开关管关断时一样。此时，加在开 关管Q1的电压为Vin。
2020/11/10
10
3. 基本关系式
从前面的分析知，forward变换器实际上是一个隔离 的Buck变换器，其输入输出电压之间的关系为：
S1
*பைடு நூலகம்*
P2
S2
*D*3*
D1N4148
***
S3
D1 D2
470u L1
V1
C1 R1
D5
D4 D6 D7
L2 470u
470u L3
R2 C2
V2 V3
C3 R3
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分析 正激变换 器中最大 占空比为 多少
驱动 信号如何 同时驱动 两个MOS管
准谐振反激变换器设计
准谐振反激变换器设计一、拓扑结构选择在准谐振反激变换器设计中，首先需要选择合适的拓扑结构。
常见的反激变换器拓扑包括单端正激、单端反激、双端反激等。
根据实际需求，选择具有所需特性的拓扑结构，如输入输出电压范围、功率等级等。
二、工作原理分析准谐振反激变换器的工作原理是利用磁性元件的储能特性，在开关管导通期间将电能转换为磁能存储在磁芯中，并在开关管截止期间释放磁能转换为电能供给负载。
通过控制开关管的导通与截止时间，实现输入输出电压的转换。
三、输入输出电压范围确定输入输出电压范围是准谐振反激变换器设计的重要步骤。
根据实际应用需求，选择合适的输入输出电压范围。
同时，需要考虑电压调整率和负载调整率等性能指标，以确保变换器的稳定运行。
四、开关频率与磁性元件选择开关频率的选择对准谐振反激变换器的性能具有重要影响。
较高的开关频率可以减小磁性元件的体积，但会增加开关损耗和散热难度。
因此，需要根据实际需求和散热条件，选择合适的开关频率。
同时，需要选择合适的磁性元件，如变压器、电感器等，以满足设计要求。
五、准谐振条件确定准谐振条件是准谐振反激变换器设计的关键参数。
通过调整开关管的导通与截止时间，使开关管在电压或电流达到谐振点附近时进行切换，实现高效的能量传输。
准谐振条件的确定需要考虑磁性元件的参数、输入输出电压和负载条件等因素。
六、驱动与控制电路设计驱动与控制电路是准谐振反激变换器的核心部分。
根据所选的开关管类型和驱动要求，设计合适的驱动电路和控制电路。
驱动电路应提供足够的驱动电流和电压，以满足开关管的驱动需求。
控制电路应实现所需的控制逻辑和保护功能，以确保变换器的稳定运行。
七、热设计与安全工作区考虑热设计是准谐振反激变换器设计中不可忽视的环节。
由于变换器在运行过程中会产生热量，因此需要采取有效的散热措施，如自然散热、强制散热等，以防止过热导致性能下降或损坏。
同时，需要考虑安全工作区，确保变换器在安全条件下工作。
八、电磁兼容性与可靠性评估电磁兼容性是准谐振反激变换器设计中需要考虑的重要因素。
开关电源常用拓扑
开关电源常用拓扑开关电源（Switching Power Supply）是一种将电能通过开关元件进行频繁开关的方式进行变换，而产生所需输出电压、电流和功率的电源。
开关电源具有高效、轻便、可靠等优点，广泛应用于电子系统中的各种设备和产品之中。
在实际应用中，开关电源可采用多种不同的拓扑结构，下面我们来介绍几种常用的拓扑结构及其特点。
1.降压型开关电源（Buck Converter）降压型开关电源是常见的一种拓扑结构，其基本原理是通过控制开关管的开关时间和开关频率，将高电压稳定地降低为低电压输出。
相比其他拓扑结构，降压型开关电源具有简单、可靠、成本低等优点，适用于电流小于输出电压的应用场合。
2.提升型开关电源（Boost Converter）提升型开关电源适用于输出电压高于输入电压的场合，其基本原理是通过控制开关管的开关时间和开关频率，将低电压升高至稳定的高电压输出。
相比降压型开关电源，提升型开关电源具有输出电压高、输出能力强等优点，但其效率相对较低。
3.反激型开关电源（Flyback Converter）反激型开关电源采用变压器隔离，其基本原理是通过控制开关管的开关时间和开关频率，将输入电压转换为直流输出，适用于输入、输出电压变化幅度较大、输出电流较小的应用场合。
相比其他拓扑结构，反激型开关电源具有简单、成本低等优点。
4.正激型开关电源（Forward Converter）正激型开关电源也采用变压器隔离，其基本原理是通过控制开关管的开关时间和开关频率，将输入电压转换为直流输出，适用于输入输出电压差不大，输出功率大、质量要求高的应用场合。
正激型开关电源的复杂度相对较高，但其效率高、稳定性好。
以上几种开关电源拓扑结构都有各自的特点和优劣，应根据具体的应用场合选择合适的方案。
为了确保开关电源的稳定性和安全性，还需充分考虑元器件的质量、功率、温度、使用寿命等方面。
尽管如此，开关电源的使用范围和影响力在电子行业中逐渐扩大，为现代电子技术发展提供了强有力的支持。
电源拓扑结构介绍正激和反激(第周)剖析
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反激式变换器 （Flyback Converter）的介绍
反激变换中变压器有两个绕组：原边绕组W1和 副边绕组W2，两绕组要紧密耦合。
反激式变换器的电路图如下图所示：
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1. 反激式变换器的拓扑结构/电路图
IRF530
D3 D1N4148
470u L2
3D61 V6
D2
Q1
***
*T*X*1
D4 D1N4148
R2 C2
IRF530 Q2
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工作原理分析
(1) MOS管导通时，电源电压加在原边绕组W1上，变
压器储存能量，磁通量增加。在导通期间，磁通的增加量
为：
( )
Vin W1
*
D
* Ts
此过程中，副边绕组的电压为Vin/N（N为原边和副
铁芯磁通Ø的减小量为：Vin/W3*ΔD*Ts。 式中， ΔD=(Tr-Ton)/Ts，是变压器磁芯的去磁
时间Tr-Ton与Ts的比值， ΔD小于1-D。
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励磁电流iM从原边绕组中转移到复位绕组中， 并且开始线性减小。
在Tr时刻，iW3=iM=0，变压器完成磁复位。
3. 模态3 [对应于图 (c)]
副边绕组W2，同名端的电压为负，整流二极管D3截 止，续流二极管D4导通，电感和电容释放能量，给负载供 电。
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最大占空比的确定
变压器要完成磁复位，也就是增加的磁通量等于减
小的磁通量，即： () ()
Vin W1
* D *Ts
开关电源电路拓扑结构的选择
开关电源电路拓扑结构的选择开关电源（直流变换器）的类型很多，从输入输出有无隔离角度，开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。
这两种类型中又各自包含有不同的电路拓扑种类。
每种结构都有各自的特点，适用于不同的应用场合，下边将对各种开关电源拓扑结构简要叙述和比较。
1. 非隔离式开关电源拓扑结构非隔离式电路是指输入端与输出端电气相通，没有隔离。
非隔离式又可分串联式结构、并联式结构和极性反转式结构三种电路拓扑结构，这三种电路拓扑结构有各自的特点，工作过程不一样，应用场合也不一样。
（1）串联式结构特点和工作原理图3所示为串联式结构，这种结构的特点是:在主回路中开关器件T与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。
开关管T交替工作于导通/关断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路，对负载RL继续供电，从而保证了负载端获得。
图3 串联式开关稳压电路主回路串联式结构中，输出电压与输入电压成线性关系，其表达式为Vo≈Vi×D，D 为开关器件T的占空比，D越大输出越大，其最大值为1，因此串联式结构只能获得低于输入电压的输出电压，只适合于降压式变换。
（2）并联式结构特点和工作原理图4所示为并联式结构，并联式结构与串联式结构有相同的组成部分，只是他们的位置被重新布置了一下。
这种结构的特点是:在主回路中开关器件T与输出端负载成并联连接的关系。
开关管T交替工作于导通/关断两种状态，当开关管T 导通时，输入端电源通过开关管T对电感器L充电，同时续流二极管D关断，负载RL靠电容器存储的电能供电；当开关管T关断时，续流二极管D导通，输入端电源电压与电感器L中的自感电动势正向叠加后，通过续流二极管D对负载RL供电，并同时对电容器C充电。
图4并联式开关稳压电路主回路由此可见，并联式结构中，可以获得高于输入电压的输出电压，因此为升压式变换，适合于输出电压高于输入电压的场合，并且为了获得连续的负载电流，并联结构比串联结果对输出滤波电容C的容量有更高的要求。
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为什么要选择反激拓扑结构？(1)2011-05-09 14:31:43 来源:互联网关键字：反激拓扑结构一、为什么选用反激拓扑？许多书籍都有提到，反激拓扑适用于150W以下功率，但是具体的原因却很少分析，我尝试做些解释。
从三个方面分析：开关管、磁性器件、电容。
初级开关管（MOSFET）。
假设输入电压恒定为60V，情况同上。
从两个方面考虑反激、正激、半桥：选用mosfet的最大耐压和流过mosfet的最大电流有效值。
可见在理想状态下，三种拓扑的差别并没有体现在初级mosfet的导通损耗上（注意半桥使用了两个功率mosfet），开关管的另一个损耗是开关损耗，公式的推导见EXEL文件。
假设开通关断有相同损耗，电感量无穷大，则计算公式如下：反激开关损耗：正激开关损耗：半桥：从公式可以看出，在只针对一个输入电压点优化的情况下，反激的开关损耗最大，正激和半桥没有区别，这是限制反激大功率运用的一个原因。
次级mosfet次级mosfet都是零电压开通关断，不存在开关损耗次级mosfet的导通损耗同样限制了反激在大功率场合的运用，mosfet体内二极管的反向恢复同样产生损耗，值得注意的是这个损耗源于次级，发生在初级mosfet，计算公式如下考虑到半桥的占空比D可以是0.9，所以以上三个公式基本上没有区别。
3、磁性器件。
反激的变压器等效理想变压器和电感器的结合，不知道该如何正激和半桥的磁性器件比较，这里只讨论下为什么反激变压器中漏感的影响大。
具体分析见EXEL中《磁性器件》页面4、电容。
同样关心电容的电流应力和电压。
电压应力没什么区别。
输入电容电流应力基本没有区别，输出电容上反激的电流应力很糟糕，但需要注意的是，输出电容的电流应力与输出电流成正比，与输出功率并没有直接关系，正激和半桥的输出电容电流应力为0是因为电感假设为无穷大，实际值与△I有关。
5、总结：通过以上分析，反激不适合大功率引用原因如下：初级mosfet开关损耗次级mosfet导通损耗变压器漏感导致的损耗输出电容电流应力上面的计算基于输入电压恒定为60V，但实际情况是25~125V。
这个情况下，反激拓扑显示出它的优势，可能更恰当的说应该是正激、半桥变得更加难以设计，其原因在于占空比变化过大，导致次级开关管电压应力大，同时初级mosfet的开关损耗可能超过反激因为功率为400W，我考虑三个方案：全桥，双相交错有源嵌位正激或反激。
全桥初级需要四个mosfet，且驱动要浮驱，比较难找到合适的驱动芯片；双相交错有源嵌位正激需要两个N管，两个P管，同样有驱动芯片难找的问题；同时因为以前没有做过反激，对反激比较感兴趣，在一个以前的同事建议下选择双相交错反激。
后来事实证明我当时错误估计了漏感的影响，导致了使用复杂的吸收电路。
*********************************************************为了表征各种电压或电流波形的好坏，一般都是拿电压或电流的幅值、平均值、有效值、一次谐波等参量互相进行比较。
在开关电源之中，电压或电流的幅值和平均值最直观，因此，我们用电压或电流的幅值与其平均值之比，称为脉动系数S；也有人用电压或电流的有效值与其平均值之比，称为波形系数K。
因此，电压和电流的脉动系数Sv、Si以及波形系数Kv、Ki分别表示为：Sv = Up/Ua ——电压脉动系数（1-84）幅值与其平均值之比Si = Im/Ia ——电流脉动系数（1-85）Kv =Ud/Ua ——电压波形系数（1-86）有效值与其平均值之比Ki = Id/Ia ——电流波形系数（1-87）上面4式中，Sv、Si、Kv、Ki分别表示：电压和电流的脉动系数S，和电压和电流的波形系数K，在一般可以分清楚的情况下一般都只写字母大写S或K。
脉动系数S和波形系数K都是表征电压或者电流好坏的指标，S和K的值，显然是越小越好。
S和K的值越小，表示输出电压和电流越稳定，电压和电流的纹波也越小。
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。
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；其次，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。
在反激式开关电源中，在开关管关断的时候，反激式变换器的变压器储能向负载释放，磁芯自然复位，不需要加磁复位措施。
7.在反激式开关电源中，电压器既具有储能的功能，有具有变压和隔离的功能。
正激式开关电源的优点和缺点1 正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好。
正激式变压器开关电源正好是在变压器的初级线圈被直流电压激励时，变压器的次级线圈向负载提供功率输出，并且输出电压的幅度是基本稳定的，此时尽管输出功率不停地变化，但输出电压的幅度基本还是不变，这说明正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好；只有在控制开关处于关断期间，功率输出才全部由储能电感和储能电容两者同时提供，此时输出电压虽然受负载电流的影响，但如果储能电容的容量取得比较大，负载电流对输出电压的影响也很小。
2 正激式变压器开关电源负载能力相对来说比较强。
由于正激式变压器开关电源一般都是选取变压器输出电压的一周平均值，储能电感在控制开关接通和关断期间都向负载提供电流输出，因此，正激式变压器开关电源的负载能力相对来说比较强，输出电压的纹波比较小。
如果要求正激式变压器开关电源输出电压有较大的调整率，在正常负载的情况下，控制开关的占空比最好选取在0.5左右，或稍大于0.5，此时流过储能滤波电感的电流才是连续电流。
当流过储能滤波电感的电流为连续电流时，负载能力相对来说比较强。
3正激式变压器开关电源的电压和电流输出特性要比反激式变压器开关电源好很多。
当控制开关的占空比为0.5时，正激式变压器开关电源输出电压uo的幅值正好等于电压平均值Ua的两倍，流过滤波储能电感电流的最大值Im也正好是平均电流Io（输出电流）的两倍，因此，正激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S都约等于2，而与反激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S相比，差不多小一倍，说明正激式变压器开关电源的电压和电流输出特性要比反激式变压器开关电源好很多。
4正激式开关电源比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感，以及一个续流二极管。
正激式变压器开关电源的缺点也是非常明显的。
其中一个是电路比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感，以及一个续流二极管。
此外，正激式变压器开关电源输出电压受占空比的调制幅度，相对于反激式变压器开关电源来说要低很多，这个从（1-77）和（1-78）式的对比就很明显可以看出来。
因此，正激式变压器开关电源要求调控占空比的误差信号幅度比较高，误差信号放大器的增益和动态范围也比较大。
5正激式开关电源的体积比较大。
正激式变压器开关电源为了减少变压器的励磁电流，提高工作效率，变压器的伏秒容量一般都取得比较大（伏秒容量等于输入脉冲电压幅度与脉冲宽度的乘积，这里用US来表示），并且为了防止变压器初级线圈产生的反电动势把开关管击穿，正激式变压器开关电源的变压器要比反激式变压器开关电源的变压器多一个反电动势吸收绕组，因此，正激式变压器开关电源的变压器的体积要比反激式变压器开关电源的变压器的体积大。
6正激式开关电源的变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高。
正激式变压器开关电源还有一个更大的缺点是在控制开关关断时，变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高。
因为一般正激式变压器开关电源工作时，控制开关的占空比都取在0.5左右，而反激式变压器开关电源控制开关的占空比都取得比较小。
7双管正激式转换器可以应用于较高电压输入，较大功率输出的场合。
双端隔离式PWM DC/DC转换器，在一个开关周期内，功率从隔离变压器的初级绕组的一端和另一端交替的输入，故称双端。
双端隔离式PWM DC/DC转换器的磁芯在B-H平面坐标系的第一和第三象限运行，故磁芯可以得到充分的利用。
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