超详细的反激式开关电源电路图讲解
多路输出反激式开关电源电路图概述
摘要电子设备对电源的要求日益增高，促进了开关电源技术的不断发展。
本文介绍了基于美国PI公司生产的单片开关电源芯片TOPSwitch系列设计的多输出的AC/DC开关电源。
该电源性能优良，具有稳压效果好，纹波小，负载调整率高等优点．可作为电机控制的电源模块，具有很高的应用价值。
设计电路选用TOPSwitch系列芯片的TOP244Y，该芯集成了PWM控制器、MOSFET功率开关管和欠电压、过电压等保护电路，芯片的开关频率为132kHZ，最大占空比为78%。
设计电路的开关电源输出功率为25W时，实现了12V/1.2A,5V/2A和30V/20mA三路直流电压输出。
论文介绍了开关电源相关内容，反激式开关电源的原理和应用技术，为电路设计提供了理论指导，并且提出了反激式开关电源的设计规划。
仔细分析反激式开关电源之后，选择了电路所需的元器件的型号和参数，最终完成电路图的设计。
关键词：开关电源；反激式；多路输出；TOPSwitch-GXAbstractElectronic devices demanded on power increasingly higher to promote the continuous development of converter technology. This paper introduced the small power multi output AC/DC converter design based on the chip of TOP-Switch produced by American company Power Integrations.This power supply has good performance such as high voltage stability,low output voltage ripple,good load adjustmentrate and so on . It can be used for motor control as a power module and has better application value.The converter design used TOP244Y as switching chip, which had PWM control circuit and power MOSFET, the chip’s switching frequency was 132 kHz, the maximum duty cycle was 78%. When the output power was 25W, switching power served three DC outputs 12V/1.2A, 5V/2A and 30V/20Ma.The paper introduced some related content about the converter and the theory and technology of fly-back converter, to provide a theoretical guidance for circuit design. And then the paper proposed a fly-back converter supply design plan. And next, I designed a fly-back switching power circuit, and selected circuit’s components and parameters.Keywords: Switching power supply；Fly-back；Multiple output；TOPSwitch-GX目次1 绪论能源在社会现代化方面起着关键作用。
UCC38C43隔离单端反激式开关电源电路图
UC3842/UC3843隔离单端反激式开关电源电路图开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。
传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术，而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。
相比电压型PWM，电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得以明显改善，特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。
电流型PWM集成控制器已经产品化，极大推动了小功率开关电源的发展和应用，电流型PWM控制小功率电源已经取代电压型PWM控制小功率电源。
Unitrode公司推出的UC3842系列控制芯片是电流型PWM控制器的典型代表。
DC/DC转换器转换器是开关电源中最重要的组成部分之一，其有5种基本类型：单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式转换器。
下面重点分析隔离式单端反激转换电路，电路结构图如图1所示。
图1 电路结构图电路工作过程如下：当M1导通时，它在变压器初级电感线圈中存储能量，与变压器次级相连的二极管VD处于反偏压状态，所以二极管VD截止，在变压器次级无电流流过，即没有能量传递给负载；当M1截止时，变压器次级电感线圈中的电压极性反转，使VD导通，给输出电容C充电，同时负载R上也有电流I流过。
M1导通与截止的等效拓扑如图2所示。
图2 M1导通与截止的等效拓扑电流型PWM与电压型PWM比较，电流型PWM控制在保留了输出电压反馈控制外，又增加了一个电感电流反馈环节，并以此电流反馈作为PWM所必须的斜坡函数。
下面分析理想空载下电流型PWM电路的工作情况(不考虑互感)。
电路如图3所示。
设V导通，则有L·diL/dt = ui (1) iL以斜率ui/L线性增长，L为T1原边电感。
经无感电阻R1采样Ud=R1·iL送到脉宽比较器A2与Ue比较，当Ud>Ue，A2输出高电平，送到RS锁存器的复位端，此时或非门的两个输入中必有一个高电平，经过或非门输出低电平关断功率开关管V。
反激式开关电源工作原理及波形分析
反激式开关电源工作时可以简化为下图所示电路：
Mos管控制原边（左侧）电流的通断。
Mos管导通时：
电感充电（实则为建立磁通），副边二极管截止，无电流。
Mos管断开时：
由于电流不同突变（实际上是磁通不能突变），于是在副边形成感应电流，二极管导通。
原边反射电压：
副边有电流流通时，会在原边感应出一个电压（下+上-），叠加在输入电压上。
原边的尖峰电压：
由于漏电感的存在，该部分的磁通没有通过磁芯耦合到副边，因此mos管断开时，会产生很大的电压来维持电流，从而达到维持磁通的目的。
振荡波形：
Mos管关断时尾部有振荡，是由于开关电流工作在断续模式时，能量释放完全后，原边、副边无电流。
此时原边的电路可以等效为电源+电感+电容（Mos管输入电容），发生谐振。
实测波形如下：
（黄色为mos驱动，绿色为mos管的VDS，粉色是原边线圈的电流）。
开关电源：单管自激,反激,推挽,半桥,全桥
图 2.4 单端正激式开关电源
单端反激式开关电源 反激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励 时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的 激励电压被关断后才向负载提供功率输出，这种变压器开关电源称为反激式 开关电源。反激式开关电源是在反极性（Buck—Boost）变换器的基础上演 变而来的，它具有以下优点： 比正激式开关电源少用一个大储能滤波电感及一个续流二极管，因此，体积 比正激式开关电源的要小，且成本也要低。
C18 Q5 C1815 22u50V
+
D17 R21 1N4148 12k
R27 1.5k
HW.79 94V-0
S-100N-R5
2000-11-21
+
C17 1u50V
MW
S-100-24 IN 110VAC 1.9A IN 220VAC 0.8A OUT 24VDC 4.5A
TL494 管脚功能及参数
+
R3 100R 2W 102 1kV FMX 1
C2
+V +V
1k 2W
C1 +
SCK054
TF-096
C3
D3S B-60 -0.5
N C10 4.7u50V T2 D7 R6 T028 15R
3A250V R13 580k 1/2W RT C6 220u 200V 470u 35V x5
开关电源：单管自激，反激，推挽，半桥，全桥
单端正激式开关电源 正激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正被直流电压激励 时，变压器的次级线圈正好有功率输出。它是在 BUCK 电路的开关管 Q 与续 流二极管 D 之间加入单端变压隔离器而得到的。它具有以下优点： 1) 正激变换器利用高频变压器的一次侧、二次侧绕组隔离的特点，可以方 便的实现交流电网和直流输出之间的隔离。 2) 正激变换器电路简单，成本很低，能方便的实现多路输出。 3) 正激变换器只有一个开关管，只需一组驱动脉冲；其对控制电路的要求 比双端变换器低。
反激式开关电源电路分析
1、保险丝（FS1）：电流过大直接断开。
2、热敏电阻（RT1）：温度越高电阻越小。
为了防止上电瞬间电容充电插头处冒火花：由于初次上电温度低电阻大，实现了对开机浪涌电流的抑制。
3、安规电容（CX1）：（1）滤波作用；（2）当电容被击穿则电容内部断开，而一般电容则是短路。
4、扼流圈（TF1）：抑制高频干扰5、安全电阻（ZNR1）：防雷电作用；当输入很高电压时电阻变小，相当于在此处短路，从而保护了后面电路。
6、整流器：进行全波整流，输出220*1.4=308V约300V。
KBP206是600V/2A的整流桥，其内部包含四只二极管，中间两只引脚为交流输入，两边的引脚较长一些的为直流输出的正极，另一个为直流的负极。
注意观察桥堆引脚旁边应该印有符号。
7、EC1电容：滤波使电压输出稳定8、R1与R2：启动电阻；首次上电的时候给SD4870提供微弱电流进行启动。
当芯片首次启动后R1，R2可以不需要，直接用变压器的1,2提供。
9、快速恢复二极管（D5）：反向耐压1000V，由于变压器3点信号幅度是整流后电压的2倍多一点，因此D5用于漏感的释放。
10、R3与C5：吸收漏感11、D6：变压器1-2提供正向电压给芯片工作 12、变压器：电源输入端为初级，其他均为次级。
13、肖特基二极管（DD1）：具有反向恢复时间极短（可以小到几纳秒）；即二极管的导通与断开时间很快。
14、R15与C8：吸收电路辐射15、R9：假负载，可以不要。
16、EC4、L1、EC5：组成π型滤波，使输出纹波减小17、EC3：储能滤波 18、TL431：主要用于做基准源,反馈电压的设定：(R13/(R14+VR1)+1)*2.5=Vo当R13=7.5K的时候，输出最大值(7.5/1.5+1)*2.5=15V输出最小值(7.5/(1.5+1)+1)*2.5=10V19、C6与R12：电路补偿，防止电压立即改变。
如：当电压为12.5V 时不是让光耦立即输出进入7脚反馈，通过补偿电路使得有个缓冲过程。
反激ACDC开关电源设计解析(上)
（上）彭磊•10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式•10W-100W以内常用反激式拓扑（75W以上电源有PF值要求）•100W-300W 正激、双管反激、准谐振•300W-500W 准谐振、双管正激、半桥等•500W-2000W 双管正激、半桥、全桥•2000W以上全桥•在开关电源市场中,400W以下的电源大约占了市场的70-80%,而其中反激式电源又占大部分,几乎常见的消费类产品全是反激式电源。
优点：成本低,外围元件少，低耗能，适用于宽电压范围输入,可多组输出.缺点：输出纹波比较大。
(输出加低内阻滤波电容或加LC噪声滤波器可以改善)•今天以自行车充电器为例，详细讲解反激开关电源的设计流程及元器件的选择方法。
EMI整流滤波变压器次级整流滤波开关器件PWM 控制IC隔离器件采样反馈输出高压区域低压区域—保险管•作用：安全防护。
在电源出现异常时，为了保护核心器件不受到损坏。
•技术参数：额定电压V、额定电流I、熔断时间I^2RT。
•分类：快断、慢断、常规•0.6为不带功率因数校正的功率因数估值•Po输出功率•η 效率（设计的评估值）•Vinmin 最小的输入电压•2为经验值，在实际应用中，保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。
•0.98 PF值相关知识•大部分用电设备中，其工作电压直接取自交流电网。
所以电网中会有许多家用电器、工业电子设备等等非线性负载，这些用电器在使用过程中会使电网产生谐波电压和电流。
没有采取功率因数校正技术的AC-DC整流电路，输入电流波形呈尖脉冲状。
交流网侧功率因数只有0.5~0.7，电流的总谐波畸变（THD）很大，可超过100%。
采用功率因数校正技术，功率因数值为0.999时，THD约为3%。
为了防止电网的谐波污染，或限制电子设备向电网发射谐波电流，国际上已经制定了许多电磁兼容标准，有IEEE519、IEC1000-3-2等。
•功率因数的校正(PFC)主要有两种方法：无源功率因数校正和有源功率因数校正。
反激式开关电源设计详解(下)
电子科技大学杨忠孝（下）反激开关电源特点优点成本低，外围元件少，低耗能，可设置多组输出。
缺点输出纹波比较大。
弥补缺陷的方法输出加低内阻滤波电容或加LC噪声滤波器可以改善电动自行车电源电路原理图次级侧电路原理图次级整流二极管的选型•为了降低输出整流损耗，次级整流二极管一般选用肖特基二极管，肖特基二极管有较低的正向导通压降Vf，能通过较大的电流。
输出整流二极管的耐压值二极管的平均电流值二极管的峰值电流值次级整流管的热设计•二极管的热损耗包括正向导通损耗、反向漏电流损耗及恢复损耗。
因为选用的是肖特基二极管，反向恢复时间短和漏电流比较小，可忽略不记。
•二极管的PN结对环境的热阻可以通过DATASHEET查得Rthjc=1.2°C/W•Tj=Rthjc*Vf*Id_rms+TaTa为工作的环境温度Tj为二极管工作温度理论值Vf表示二极管的正向导通压降Id_rms表示通过二极管的平均电流•吸收的本质，什么是吸收？•在拓扑电路的原型上是没有吸收回路的，实际电路中都有吸收，由此可以看出吸收是工程上的需要，不是拓扑需要。
•吸收一般都是和电感有关，这个电感不是指拓扑中的感性元件，而是指诸如变压器漏感、布线杂散电感。
•吸收是针对电压尖峰而言，电压尖峰从何而来？电压尖峰的本质是什么？•电压尖峰的本质是一个对结电容的dv/dt充放电过程，而dv/dt是由电感电流的瞬变（di/dt）引起的，所以，降低di/dt或者dv/dt的任何措施都可以降低电压尖峰，这就是吸收。
•吸收的作用？•1、降低尖峰电压•2、缓冲尖峰电流•3、降低di/dt和dv/dt，即改善EMI品质•4、减低开关损耗，即实现某种程度的软开关。
•5、提高效率。
提高效率是相对而言的，若取值不合理不但不能提高效率，弄不好还可能降低效率。
•RC吸收的特点：•1、双向吸收。
一个典型的被吸收电压波形中包括上升沿、上升沿过冲、下降沿这三部分，RC吸收回路在这三各过程中都会产生吸收功率。
多路输出反激式开关电源电路图概述
摘要电子设备对电源的要求日益增高，促进了开关电源技术的不断发展。
本文介绍了基于美国PI公司生产的单片开关电源芯片TOPSwitch系列设计的多输出的AC/DC开关电源。
该电源性能优良，具有稳压效果好，纹波小，负载调整率高等优点．可作为电机控制的电源模块，具有很高的应用价值。
设计电路选用TOPSwitch系列芯片的TOP244Y，该芯集成了PWM控制器、MOSFET功率开关管和欠电压、过电压等保护电路，芯片的开关频率为132kHZ，最大占空比为78%。
设计电路的开关电源输出功率为25W时，实现了12V/1.2A,5V/2A和30V/20mA三路直流电压输出。
论文介绍了开关电源相关内容，反激式开关电源的原理和应用技术，为电路设计提供了理论指导，并且提出了反激式开关电源的设计规划。
仔细分析反激式开关电源之后，选择了电路所需的元器件的型号和参数，最终完成电路图的设计。
关键词：开关电源；反激式；多路输出；TOPSwitch-GXAbstractElectronic devices demanded on power increasingly higher to promote the continuous development of converter technology. This paper introduced the small power multi output AC/DC converter design based on the chip of TOP-Switch produced by American company Power Integrations.This power supply has good performance such as high voltage stability,low output voltage ripple,good load adjustmentrate and so on . It can be used for motor control as a power module and has better application value.The converter design used TOP244Y as switching chip, which had PWM control circuit and power MOSFET, the chip’s switching frequency was 132 kHz, the maximum duty cycle was 78%. When the output power was 25W, switching power served three DC outputs 12V/1.2A, 5V/2A and 30V/20Ma.The paper introduced some related content about the converter and the theory and technology of fly-back converter, to provide a theoretical guidance for circuit design. And then the paper proposed a fly-back converter supply design plan. And next, I designed a fly-back switching power circuit, and selected circuit’s components and parameters.Keywords: Switching power supply；Fly-back；Multiple output；TOPSwitch-GX目次1 绪论能源在社会现代化方面起着关键作用。
超详细的反激式开关电源电路图讲解
反激式开关电源电路图讲解一，先分类开关电源的拓扑结构按照功率大小的分类如下：10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式10W-100W以内常用反激式拓扑(75W以上电源有PF值要求)100W-300W 正激、双管反激、准谐振300W-500W 准谐振、双管正激、半桥等500W-2000W 双管正激、半桥、全桥2000W以上全桥二，重点在开关电源市场中,400W以下的电源大约占了市场的70-80%,而其中反激式电源又占大部分,几乎常见的消费类产品全是反激式电源。
优点：成本低,外围元件少，低耗能，适用于宽电压范围输入,可多组输出.缺点：输出纹波比较大。
(输出加低内阻滤波电容或加LC噪声滤波器可以改善)今天以最常用的反激开关电源的设计流程及元器件的选择方法为例。
给大家讲解如何读懂反激开关电源电路图!三，画框图一般来说，总的来分按变压器初测部分和次侧部分来说明。
开关电源的电路包括以下几个主要组成部分，如图1图1，反激开关电源框图四，原理图图2是反激式开关电源的原理图，就是在图1框图的基础上，对各个部分进行详细的设计，当然，这些设计都是按照一定步骤进行的。
下面会根据这个原理图进行各个部分的设计说明。
图2 典型反激开关电源原理图五，保险管图3 保险管先认识一下电源的安规元件—保险管如图3。
作用：安全防护。
在电源出现异常时，为了保护核心器件不受到损坏。
技术参数：额定电压 ,额定电流 ,熔断时间。
分类：快断、慢断、常规计算公式：其中：Po：输出功率η效率：(设计的评估值)Vinmin ：最小的输入电压2：为经验值，在实际应用中，保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。
0.98： PF值六，NTC和MOVNTC 热敏电阻的位置如图4。
图4 NTC热敏电阻图4中的RT为NTC，电阻值随温度升高而降低,抑制开机时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。
图4中RV为MOV压敏电阻，压敏电阻是一种限压型保护器件,过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等七，XY电容图5 X和Y电容如图X电容，Y电容。
反激式电源原理设计18
概述： 在反激拓扑中，开关导同时，变压器储存能 量，负载电流由输出滤波电容提供；开关关断 时，变压器将存储的能量传送到负载和输出滤 波电容，以补偿电容单独提供负载电流时消耗 的能量。 应用范围： 这种拓扑在输出功率为5~150W电源中应用 非常广泛。它最大的优点是不需要次级接滤波 电感，使成本降低，体积较小。
2015-1-4
电源的缓冲保护部分
此部分电路主要由C7、R2和D1组成：
2015-1-4
缓冲保护电路设计1
此部分电路主要用于限制高频变压器漏感引起的尖峰电压， 它产生在MOS管由饱和转向关断的过程中，漏感中的能量通 过D向C充电，C上的电压可能冲到反电动势与漏感电压的叠 加值，即：Vrest+ ΔVpp。 放电电容： C的作用则是将该部分的能量吸收掉，其容量由下式决定： C=（Le×Isc2）/（ Vrest+ ΔVpp ）2- Vrest2 这里的， Le：漏感，单端反激一般为40~100uH，低于40uH可 不考虑，一般取50uH计算； Vrest：反电动势，其值为120V； ΔVpp：漏感电动势的峰值，其值约为100V； Isc：短路保护时变压器初级线圈流过的最大电流。
2015-1-4
反激拓扑输入电路设计2
流经开关元件的有效电流值： Irms=Ids×√（Ton/T） 这里的，Ton为开关导通时间，T为整个周期。 提供给输出负载的电流： Irh=√（Irms2-Idc2） 共模电感的设计在前面章节已有说明，这里不在论述。 放电电阻的设计： R=t/2.21×C 这里的，t：交流的电源的频率，在50Hz时为2ms； C：与电阻并联的电容的值，取国际单位。
1、输入：90~265V（AC）；2、输出：5V，2A；3、纹波 要求控制在0.5%；4、输入/输出3750V（AC）。
单端反激式开关电源-主电路设计讲解
摘要开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制、IC 和MOSFET构成。
本设计在大量前人设计开关电源的的基础上，以反激式电路的框架，用TOP244Y 构成12V、2.5A开关电源模块,通过整流桥输出到高频变压器一次侧，在二次侧经次级整流滤波输出。
输出电压经采样与TL431稳压管内部基准电压进行比较，经过线性光偶合器PC817改变TOP244Y的占空比,从而使电路能直流稳压输出。
关键词开关电源；脉冲宽度调制控制；高频变压器；TOP244YABSTRACT Switching power supply is the use of modern electronic technology, control switching transistor turn-on and turn-off time ratio of the output voltage to maintain a stable power supply, switching power supply generally by the pulse width modulation (PWM) control,IC and MOSFET form.The design of a large number of predecessors in the switching power supply design based on the flyback circuit to the framework, using TOP244Y constitute a 12V, 2.5A switching power supply module, through the rectifier bridge output to high-frequency transformer primary side, the secondary side by the time level rectifier output. TL431 by sampling the output voltage regulator with an internal reference voltage comparison, after a linear optical coupler PC817 change TOP244Y duty cycle, so the circuit can be DC regulated output.Keyword Switching Power Supply；PWM Control；high frequency transformer；TOP244Y目录前言 (3)1.反激式PWM高频开关电源的工作原理 (4)1．1 PWM开关电源 (5)1.1.1 开关电源简介 (5)1．1．2 PWM开关电源原理 (6)1．2 反激式变换器 (8)1．2．1 反激变换器的工作原理 (8)1．2．2 反激变换器的工作模式 (9)1．3 单相二极管整流桥 (9)1．4 缓冲电路（吸收电路） (10)2．TOPSwitch-GX芯片 (11)2．1 TOPSwitch-GX的性能 (12)2．2 TOPSwitch-GX的内部结构及引脚 (12)2．2．1 TOPSwitch-GX的内部结构 (12)2．2．2 TOPSwitch-GX的引脚功能 (14)3．反激式变换器的高频变压器设计 (15)3．1 开关电源变压器的绕线技术 (16)3．1．1 绕组符合安全规程 (16)3．1．2 低漏感的绕制方法 (17)3．1．3 变压器紧密耦合的绕制方法 (19)3．2 确定磁心的尺寸 (20)3.3 反激式变压器的设计 (22)4．单端反激式开关电源-主电路设计 (24)4．1 单端反激式开关电源主电路介绍 (25)4．2 单端反激式开关电源驱动电路介绍 (26)5．设计结果及分析 (27)5．1 设计输出电压及波形 (28)5．2 设计结果分析 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (34)附录 (35)前言本课题主要掌握反激式PWM高频开关电源的工作原理。
UCC38C43隔离单端反激式开关电源电路图
UC3842/UC3843隔离单端反激式开关电源电路图开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。
传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术，而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。
相比电压型PWM，电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得以明显改善，特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。
电流型PWM集成控制器已经产品化，极大推动了小功率开关电源的发展和应用，电流型PWM控制小功率电源已经取代电压型PWM控制小功率电源。
Unitrode公司推出的UC3842系列控制芯片是电流型PWM控制器的典型代表。
DC/DC转换器转换器是开关电源中最重要的组成部分之一，其有5种基本类型：单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式转换器。
下面重点分析隔离式单端反激转换电路，电路结构图如图1所示。
图1 电路结构图电路工作过程如下：当M1导通时，它在变压器初级电感线圈中存储能量，与变压器次级相连的二极管VD处于反偏压状态，所以二极管VD截止，在变压器次级无电流流过，即没有能量传递给负载；当M1截止时，变压器次级电感线圈中的电压极性反转，使VD导通，给输出电容C充电，同时负载R上也有电流I流过。
M1导通与截止的等效拓扑如图2所示。
图2 M1导通与截止的等效拓扑电流型PWM与电压型PWM比较，电流型PWM控制在保留了输出电压反馈控制外，又增加了一个电感电流反馈环节，并以此电流反馈作为PWM所必须的斜坡函数。
下面分析理想空载下电流型PWM电路的工作情况(不考虑互感)。
电路如图3所示。
设V导通，则有L·diL/dt = ui (1) iL以斜率ui/L线性增长，L为T1原边电感。
经无感电阻R1采样Ud=R1·iL送到脉宽比较器A2与Ue比较，当Ud>Ue，A2输出高电平，送到RS锁存器的复位端，此时或非门的两个输入中必有一个高电平，经过或非门输出低电平关断功率开关管V。
UC3845反激式开关电源
目录一、目的 ............................ 错误!未定义书签。
二、内容 ............................ 错误!未定义书签。
一．主电路工作原理及设计............. 错误!未定义书签。
单端反激变换器工作原理............... 错误!未定义书签。
单端反激变换器的工作模式及基本关系... 错误!未定义书签。
电流连续时反激式变换器的基本关系.. 错误!未定义书签。
电流临界连续时反激式变换器的基本关系错误!未定义书签。
电流断续时反激式变换器的基本关系.. 错误!未定义书签。
RCD吸收电路工作原理及设计.......... 错误!未定义书签。
RCD吸收电路工作原理............. 错误!未定义书签。
RCD电路参数设计................. 错误!未定义书签。
变压器设计 .......................... 错误!未定义书签。
确定匝比......................... 错误!未定义书签。
电感设计......................... 错误!未定义书签。
磁芯选择......................... 错误!未定义书签。
匝数设计......................... 错误!未定义书签。
气隙设计......................... 错误!未定义书签。
主电路器件的选择..................... 错误!未定义书签。
功率开关管的选择................. 错误!未定义书签。
副边整流二极管的选择 ............. 错误!未定义书签。
输出滤波电容的选取............... 错误!未定义书签。
钳位电路设计..................... 错误!未定义书签。
二．控制电路工作原理及设计........... 错误!未定义书签。
反激式开关电源工作原理及波形分析
反激式开关电源工作时可以简化为下图所示电路：
Mos管控制原边（左侧）电流的通断。
Mos管导通时：
电感充电（实则为建立磁通），副边二极管截止，无电流。
Mos管断开时：
由于电流不同突变（实际上是磁通不能突变），于是在副边形成感应电流，二极管导通。
原边反射电压：
副边有电流流通时，会在原边感应出一个电压（下+上-），叠加在输入电压上。
原边的尖峰电压：
由于漏电感的存在，该部分的磁通没有通过磁芯耦合到副边，因此mos管断开时，会产生很大的电压来维持电流，从而达到维持磁通的目的。
振荡波形：
Mos管关断时尾部有振荡，是由于开关电流工作在断续模式时，能量释放完全后，原边、副边无电流。
此时原边的电路可以等效为电源+电感+电容（Mos管输入电容），发生谐振。
实测波形如下：
（黄色为mos驱动，绿色为mos管的VDS，粉色是原边线圈的电流）。
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反激式开关电源电路图讲解
一，先分类
开关电源的拓扑结构按照功率大小的分类如下：
10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式
10W-100W以内常用反激式拓扑(75W以上电源有PF值要求)
100W-300W 正激、双管反激、准谐振
300W-500W 准谐振、双管正激、半桥等
500W-2000W 双管正激、半桥、全桥
2000W以上全桥
二，重点
在开关电源市场中,400W以下的电源大约占了市场的70-80%,而其中反激式电源又占大部分,几乎常见的消费类产品全是反激式电源。
优点：成本低,外围元件少，低耗能，适用于宽电压范围输入,可多组输出.
缺点：输出纹波比较大。
(输出加低内阻滤波电容或加LC噪声滤波器可以改善)
今天以最常用的反激开关电源的设计流程及元器件的选择方法为例。
给大家讲解如何读懂反激开关电源电路图!
三，画框图
一般来说，总的来分按变压器初测部分和次侧部分来说明。
开关电源的电路包括以下几个主要组成部分，如图1
图1，反激开关电源框图
四，原理图
图2是反激式开关电源的原理图，就是在图1框图的基础上，对各个部分进行详细的设计，当然，这些设计都是按照一定步骤进行的。
下面会根据这个原理图进行各个部分的设计说明。
图2 典型反激开关电源原理图
五，保险管
图3 保险管
先认识一下电源的安规元件—保险管如图3。
作用：安全防护。
在电源出现异常时，为了保护核心器件不受到损坏。
技术参数：额定电压 ,额定电流 ,熔断时间。
分类：快断、慢断、常规
计算公式：其中：Po：输出功率
η效率：(设计的评估值)
Vinmin ：最小的输入电压
2：为经验值，在实际应用中，保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。
0.98： PF值
六，NTC和MOV
NTC 热敏电阻的位置如图4。
图4 NTC热敏电阻
图4中的RT为NTC，电阻值随温度升高而降低,抑制开机时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。
图4中RV为MOV压敏电阻，压敏电阻是一种限压型保护器件,过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等
七，XY电容
图5 X和Y电容
如图X电容，Y电容。
根据IEC 60384-14,安规电容器分为X电容及Y电容:1. X电容是指跨与L-N 之间的电容器, 2. Y电容是指跨与L-G/N-G之间的电容器。
X电容没有具体的计算公式，经验：若电路采用两级EMI，则前级选择0.47uF,后级采用0.1uF电容。
若为单级EMI，则选择0.47uF电容。
(电容的容量大小跟电源功率没有直接关系)
Y电容的总容量一般都不能超过4700PF(472)
八，共模电感
图6 共模电感
共模电感上，有两个共模电感线圈。
这两个线圈绕在同一铁芯上，匝数和相位都相同(绕制方向向反)。
共模电感器要不易饱和，如此就需要选择低B-H(磁芯损耗与饱和磁通密度)温度特性的材料，因需要较高的电感量，磁芯的μi值也就要高，同时还必须有较低的磁芯损耗和较高的BS(饱和磁通密度)值，符合上述要求之磁芯材质，目前以铁氧体材质最为合适，磁芯大小在设计时并没有一定的规定，原则上只要符合所需要的电感量，且在允许的低频损耗范围内，所设计的产品体积最小化。
因此，磁芯材质及大小选取应以成本、允许损耗、安装空间等做参考。
共模电感常用磁芯的μi约在2000~10000之间。
九，整流桥
图7 整流桥
十，高压启动与RCD箝位电路
图8高压启动与RCD箝位电路
红线圈起的电阻为I C的高压启动电阻，电阻阻值的选择由IC特性决定。
蓝线圈起的部分为RCD箝位电路(也称为关断缓冲电路)。
十一，PWM IC 功能
图9 集成PWM的IC
PWM集成IC的作用：500V高压启动电路;电流控制模式;VCC具有过压保护功能;具备过载保护功能;500mA驱动能力;可调开关频率;内置谐波补偿电路。
各个器件的作用如下介绍：
R11为IC工作频率调整电阻;
D2为辅助绕组供电整流二极管;
R14为限流电阻;
C5为低频滤波电容;
C11为高频滤波电容;
R3为过功电阻;
R8为驱动电阻;
R12 MOS开机保护电阻;
C12为旁路电容;
U3-B为光耦反馈端。
十二，MOS管
MOS管的耐压选择：
为 S极间耐压要是两倍的直流输入最大电压
MOS管的耐电流选择：
:MOS所通过的电流有效值
:输出电流
:输出功率
:最小输入直流电压值
：最大占空比
图10 MOS管
十三，变压器
图11 变压器
变压器的线径计算是有规定的，特别是反激式电源变压器更应该注意:
在不同的频率下选取d也是不同的，在200KHz以下时，一般为4~5A/mm2，在200KHz以上时，一般为2~3A/mm2。
为了减少漏感，目前最好的、工艺最简单的绕制方法是初次级交错绕法也就是大家常说的三明治绕法
十四，次级电路
1. 限流电路由R18、U5、C17、R9、R20、R21 组成。
工作原理：R18为回路的电流检测电阻，为了降低损耗，此电阻选择时尽量的小。
图12 限流回路
2. U5为运算放大器LM358，358内部由两个运放，我们将两个运放一个做放大器，一个做比较器，将检测电阻上的电压值放大32.4倍后与基准电压做比较。
当运放值低于基准值时，比较器输出高电平(358VCC电压)，当运放值高于基准电压值时，比较器输出低电平(相对于接地).
3. C10，C15和C9为次级滤波电容。
4. D3为次级整流二极管。
图13 次级电路
图14 TL431 光耦和LM358
5. C8、C4、R19组成了431所需的回收回路补偿，以便稳定控制回路。
TL431 是开关电源次级反馈最常用的基准和误差放大器件。
6. U3光耦隔离是采用光电耦合器进行隔离,隔离电压为发光管和光敏三极管的隔离电压的最小值。
总结：反激电源是生活中用到最多的电源，作为电子工程师来说熟悉和了解反激电源的组成结构和设计是非常必要的。