适合初学者-Flyback电路分析与设计原理

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FLYBACK设计

FLYBACK设计FLYBACK(又称为回放式电源转换器或反馈电源回路)是一种常见的开关电源拓扑结构，它是一种离散电源转换器，为DC-DC电路提供稳定的输出电压。

FLYBACK设计需要考虑的因素包括输入电压范围、输出电压和电流要求、功率损耗、稳定性和效率等。

FLYBACK基本原理是通过变压器进行能量传递。

变压器由输入端的电感、输出端的电感和绕组匝数的比值组成。

当开关管导通时，电感储存能量；当开关管关断时，能量通过二极管传递给输出端。

通过调整开关管的导通时间，可以实现输出电压的调节。

FLYBACK设计的第一步是确定输入电压范围和输出电压要求。

输入电压范围通常由您的应用需求决定，而输出电压需要根据所驱动的负载电路来选择。

例如，如果需要驱动一组LED灯，输出电压应与LED的电压匹配。

您可能还需要考虑到电压的调整范围和调整精度。

第二步是选择适当的电力元件，如变压器、开关管和二极管等。

变压器的匝比决定了输入电压和输出电压的比例，因此需要根据输出电压来选择合适的变压器。

开关管的选择也很重要，您需要选择具有适当承载电流和开关频率的开关管。

二极管应具有足够的反向耐压和快速恢复时间。

第三步是设计控制电路。

控制电路的作用是实时监测输出电压并调整开关管的导通时间。

一种常见的控制电路是基于反馈的控制方法。

它通常由比较器、误差放大器和PWM控制器组成。

误差放大器通过比较设定值和实际输出电压来产生误差信号，然后传递给比较器。

比较器会将误差信号与参考信号进行比较，并产生PWM信号，控制开关管的导通时间。

最后一步是进行性能和稳定性分析。

您需要进行电路稳定性、转换效率和功率损失等方面的计算和测试。

这些分析可以帮助您优化设计，提高转换效率并降低功率损耗。

总之，FLYBACK设计需要考虑输入输出电压、功率因数校正、电流调节、短路保护、过电压保护等各项设计指标。

通过选择适当的电力元件，设计合适的控制电路并进行性能和稳定性分析，可以实现高效且稳定的DC-DC电路。

反激式开关电源(flyback)环路设计基础

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。

反激变换器(Flyback)的设计和计算步骤

反激变换器(Flyback)的设计和计算步骤齐纳管吸收漏感能量的反激变换器：0. 设计前需要确定的参数A 开关管Q的耐压值：VmqB 输入电压范围：Vinmin ～VinmaxC 输出电压VoD 电源额定输出功率：Po（或负载电流Io）E 电源效率：XF 电流/磁通密度纹波率：r（取0.5，见注释C）G 工作频率：fH 最大输出电压纹波：Vopp1. 齐纳管DZ的稳压值VzVz <= Vmq ×95% - Vinmax，开关管Q承受的电压是Vin + Vz，在Vinmax处还应为Vmq保留5%裕量，因此有Vinmax + Vz < Vmq ×95% 。

2. 一次侧等效输出电压VorVor = Vz / 1.4（见注释A）3. 匝比n（Np/Ns）n = Vor / (Vo + Vd)，其中Vd是输出二极管D的正向压降，一般取0.5～1V 。

4. 最大占空比的理论值DmaxDmax = Vor / (Vor + Vinmin)，此值是转换器效率为100%时的理论值，用于粗略估计占空比是否合适，后面用更精确的算法计算。

一般控制器的占空比限制Dlim的典型值为70%。

-----------------------------------------------------------------------------上面是先试着确定Vz，也可以先试着确定n，原则是n = Vin / Vo，Vin可以取希望的工作输入电压，然后计算出Vor，Vz，Dmax等，总之这是计算的“起步”过程，根据后面计算考虑实际情况对n进行调整，反复计算，可以得到比较合理的选择。

-----------------------------------------------------------------------------5. 负载电流IoIo = Po / Vo，如果有多个二次绕组，可以用单一输出等效。

Flyback开关电源工作原理及测试要点解析

压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量，但不能承受毫安级以上的持续电流，在用作过压保护时必须考虑到这一点。压敏电阻的选用，一般选择标称压敏电压 V1mA和通流容量两个参数。
Flyback电路设计
2. 压敏电阻MOV的选取
a 为电路电压波动系数，一般取值1.2. Vrms 为交流输入电压有效值。 b 为压敏电阻误差，一般取值0.85. C 为元件的老化系数，一般取值0.9. √2 为交流状态下要考虑峰峰值。 V1mA 为压敏电阻电压实际取值近似值
测试条件：开关机瞬态，AC打火，Surge测试，输出OLP，输出短路，Dynamic Load。
Flyback电路分析和测试要点
4. 输出整流滤波电路由输出整流肖特基二极管和滤波电容/电感组成。 R17/C14为RC滤波线路，用于在D7/D9截止工作时平滑尖峰信号，改善EMI和 D7/D9反向电压应力作用；R24为假负载，用于改善间歇振荡现象；LG2为共模滤波电感。关键测试点：D7/D9正向导通电流Ifav、反向电压应力Vr、结温Tj，C9/C10纹波电流和Tc。测试条件：开关机瞬态，AC打火，Surge测试，输出OLP，输出短路，Dynamic Load。
Flyback电路设计
3. NTC热敏电阻的选取 NTC是以氧化锰等为主要原料制造的精细半导体电子陶瓷元件。电阻值随温度的变化呈现非线性变化，负温度系数NTC电阻值随温度升高而降低。作用：抑制开机时产生的Inrush。
1 1 Rt Rn exp[B ( )] T 1 Tn 2Uin max 375 Iinrush A 75A Rt ESR( L C ) 5
什么是Flyback？
反激式开关电源：输出端在变压器原边绕组断开电源时获得能量，英文名称叫 Flyback Transformer

开关电源必会拓扑-3flyback

2 1 1 1 2 C U ds _ max U in CU reset Lk I p 2 2 2
U reset
故：
为电容C上的初始电压， U in 为输入直流电压。
C
2 Lk I p
U ds max Uin U reset
2
箝位电路的损耗为：
Pcamp
电阻R上的损耗为：
1 2 Lk I p fs 2
2
PR
故：
U U in ds max
R
2
2 U ds max U in R 2 Lk I p fs
3.3.4开关器件的应力分析
主开关管S1电压应力：
U DS (min)
N1 U U i (max) N2
' o
' Uo Uo VF
3.1 Flyback 变换器模态分析
ON：开关管导通，变压器原边充电，二极管关断，负载由输出滤波电容供电。 OFF：开关管关断，二极管导通，变压器储存能量通过二极管向负载侧传送。
基本输入输出关系：
Vo D N n , 其中n P NS Vin 1 D
3.1 Flyback 变换器模态分析
VF
整流二极管D1电压应力：
为整流二极管的导通ຫໍສະໝຸດ 降U D1 U inN2 Uo N1
3.4 Flyabck噪音回路及布板要求
Thanks Q&A ?
Analysis and design of the main circuit topology-Flyback
By-Clock Zhong 2013-12
Outline
• • • • 1、Flyback变换器工作模态分析； 2、Flyback关键波形分析； 3、RCD吸收电路设计及开关管应力； 4、从噪音回路看布线要点。

Flyback电路及其Layout

4.660ms
4.680ms
VQ1
-GS
IC2
ID5
ID7
4.700ms 4.715ms
IQ1
2.3 Snubber电路电流波形及时序关系
500mA
250mA SEL>>
0A
4.0A
I(R3)
0A
-4.0A I(C3)
2.5A 0A I(D7)
5.0A
0A IC(Q1)
5.0A 2.5A
0A 7.25ms I(TX1:1)
TR = 0.1u
TF = 0.1u
PW = 10u
PER = 50u
IXGM20NI 60A
0
V
D5
MUR890 I
C2 I
R1
1000u
30
0
图1.1
1.2.当开关管Q1 off时的电流路径，如下图1.2：
V+
D1
V1
VOFF = 0 VAMPL = 310v
I
FREQ = 50Hz
MUR890 D3
MUR890 I
V-
0
K K8
E25_13_7_3E25
COUPLING=0.95
1
D2
MUR890 I
R3 C3 800 0.1u
L1
2
300
L2
20
D6
2
D4
1
MUR890
C1
V
220u
MUZR1890 I
I
R2
V1 = 0 V2 = 20v
V2 10
TD = 0.1u
TR = 0.1u
TF = 0.1u

一个FLYBACK电路讲解

此开关电源属于自激式开关电源，三极管13003为电源开关管，C945为过流保护三极管管，10欧电阻为过流取样电阻，二极管4148这里作为0.7V稳压二极管使用，作为过流保护的门槛电压。

当取样电压高于0.7V时二极管4148导通，使三极管C945也导通（忽略C945输入电阻的电压降），从而使电源开关管13003输入电压被旁路，电源开关管13003被截止，以达到过流保护的目的，此保护电路一般在电源开机时和输出短路或负载过重是起作用。

二极管4007为50周半波整流二极管，10欧输入电阻的作用，一个是限制浪涌电流，防止4007整流二极管过流损坏，另一个作为保险丝使用，可以节省一个保险丝。

510K电阻为电源开关管13003的起振电阻，电源开关管13003产生自激振荡主要靠变压器初级线圈与正反馈线圈产生的互感电动势来驱动。

1K电阻与2700P电容是正反馈电路，流过1K 电阻的电流是一个锯齿波电流（实际上是一个按指数曲线变化的电流），当流过1K电阻的电流（即电源开关管13003的基极电流）不能保证电源开关管13003的集电极电流继续增长时，电源开关管13003将由导通变为截止，即：自激振荡的一个周期结束。

因此，改变1K电阻与2700P电容的时间常数就可以改变开关电源的振动频率。

6.2V稳压二极管为限幅二极管，其作用是对电源开关管13003的输入信号进行限幅，防止振荡过强（过激励）。

22u电解电容两端的电压与6.2V稳压二极管的击穿电压之和，就是限制振荡过强的限幅电压值，而22u电解电容两端的电压是随着反馈电压负半周幅度的大小（与电源输出电压成正比，通过整流二极管4148对反馈信号整流得到），而同步变化的，因此他有起到自动调节振荡强度和稳定输出电压的作用，改变稳压二极管的数值就可以改变输出电压的幅度。

82K电阻和4700P电容以及4007二极管为开关变压器漏感产生的高压反电动势吸收及阻尼电路，其作用是防止三极管13003过压击穿。

【初学版】flyback的分析和设计

【初学版】flyback的分析和设计大家最早可能接触,也是可能接触最多的电路拓扑应该是flyback.至少我刚刚接触电源的时候,最先就是flyback.不会设计,连分析也不懂,唯一能做的是模仿(额,难听点就是抄袭了:( ).这样子的状态持续了一段时间后,才开始慢慢的有一些了解.为了让初学者能更快的上手,少走弯路,于是有了这一章.为了分析flyback电路,我们从flyback的源头开始说吧.Flyback是从最基本的三种电路中的buck-boost演变而来的.所以对buck-boost的分析,一定有助于对flyback的分析,而且buck-boost看起来似乎要比flyback简单,至少它没有变压器吧.为了证明我没有骗你,下面将要开始来对buck-boost进行演变,最终会演变成flyback.图一图一是buck-boost的原型电路. 把电感L绕一个并联线圈出来,如图二:图二把L的2个并联线圈断开连接,并且改变圈数比,改为:1:n,如图三:图三把图三中的二极管沿着所在回路移动,变成阴极朝外的样子,并且,改变输出电压V和接地的位置如图四:图四把图四中的Q顺着回路移动到变压器下方,如图五:图五把图五的电路,重新整理一下成图六.^_^,这样子和你见到的flyback有点像了吧.图六以上说明,我们研究buck-boost的行为特性,对研究flyback的行为特性有很大的帮助.1. 电路工作在连续状态(CCM),也就是说电感电流L是连续的,任何时候电感中总存在电流.(电路的另一种工作状态DCM将在以后的章节中分析)2. 在一的假设下,电路工作就可以分成2个状态,状态1,Q开通,二极管D关断,这个状态时间长度为t1, ,Ts为周期,这个状态记为d,状态2,Q关断,二极管D开通,这个状态记为 ,d' ＝1-d.3. 电感L中的电流纹波和电容C上的电压纹波相对其直流分流来说都很小.一个好的设计,要求输出的电压纹波总是很小,所以,C的纹波小,总是成立的.4. 所有的损耗都不讨论先.即,电路所有原件是理想的.5. 电路工作在一个稳定的状态下.第一个工作状态:mosfet Q开通,二极管D关断.如图八所示:图八列写状态方程:(1)(2)因为有前面的假设,所以2可以简化为:(3)状态1的持续时间为 dTs.第二个工作状态:Mosfet Q关断,二极管D开通.如图九所示:图九(4)(5)状态2持续时间为(1-d)Ts,记为d'Ts.由于这是一个和谐的电路,所以有:(6)(7)解等式 6 和 7 ,并利用 d+d' =1可得:(8)(9)从等式 8 看到了在CCM模式下面buck-boost的直流增益,因为flyback是从buck-boost变来的,所以我们猜测flyback的直流增益应该和这个有些像(具体见后文推导).从等式 9 看到了在CCM模式下面buck-boost的电感的平均电流就等于输出的电流除以d'.接着马上研究一下mosfet和D所承受的电压.在状态1,二极管D关断,所承受的反压为:(10)利用等式8的结果,则(10)可以写为: (11)同理可在状态 2 计算Mosfet所承受的电压: (12)等式 11 和等式 12 在告诉我们,占空比 d 越大,输出电压V的值越高,Mosfet和二极管D所承受的电压越高(好像是废话,输出电压越高,直观来说器件所承受的电压也越高嘛).等式 11 和等式 12,不仅仅验证了这个直观的想法,而且定量的给出了电压的大小,这个是有意义的事情.下面研究一下这个电路中的电流吧.电感的平均电流i等式9 已经给出,是和输出电流相关,那电感的纹波电流呢?在状态1,电感电流的示意图如图十所示(在画图板里面画的图,难看一点了,能看明白就好了,将就用下吧):图十从图十中计算:(13)这个的大小是可以被设计的.而且,如果电路是理想无损耗的话,当输入电压和输出电压确定后,这个值是不随着输出电流变化的,它被电感所确定了!这个很重要,对后面的DCM状态的分析很重要.前面有假设相对i很小,那现在给出一个具体的值,比如设计成i的5%.有效值(RMS)的计算,按照公式是这么算:(14)在电源中,最常见的是梯形波(三角波是梯形波的一种特殊形式),每次都按 14 的方法计算RMS 值是不是觉得很烦呢?有没有简单的方法啊?答案,有,下面就是一个很简单的计算诸如梯形波一类分段线性函数的有效值的方法.真的很简单,像梯形波这样子,一般用心算就可以得出来近似值了哦...一个如图十一的波形,有效值可以这样子计算:图十一(14a)其中D1,D2,D3,分别表示该段经历的时间占总时间的比例.好,马上来利用一下我们的秘籍来计算通过Mosfet,二极管D和电感的RMS电流.这个事情很有意义.已经假设为5%的i的大小,则通过Mosfet的RMS电流(15)有发现什么没有?这个值是不是非常接近于用电感电流的平均值i来计算的RMS值啊(说明在小纹波的情况下,用平均值来代替RMS值,是一个好办法.因为通常来说,平均值都比RMS值好计算^_^).同理,流过二极管D的RMS电流可以表示为:(16)流过电感L的RMS电流可以表示为:(17)到这里,几乎所有的原件都计算了,除了C.下面就来计算C的一些东西.C上的纹波电压.利用我们前面的假设,在d'时间段内,有:(18)所以有:(19)对C进行充放电的电流只是纹波电流,其直流成分都供给了负载,所以有:(20)其中表示输出电流并且好,到现在为止,你已经是一个CCM模式的buck-boost的初级设计师了。

flyback原理

flyback原理Flyback原理是一种常见的开关电源拓扑结构，用于将直流电压转换为另一种直流电压。

它是一种离散元件的开关电源，具有结构简单、成本低廉的优点。

本文将详细介绍Flyback原理的工作原理、应用领域以及一些注意事项。

1. Flyback原理的工作原理Flyback原理是基于电感储能和磁能转换的原理。

在工作过程中，输入电压先通过一个开关管控制，然后通过变压器进行电能转换，最后输出所需的电压。

具体来说，当开关管导通时，输入电源会在变压器的初级线圈上形成一个电流，同时在磁芯中储存能量。

一旦开关管关闭，储存在磁芯中的能量将释放出来，通过变压器的副级线圈产生一个电压。

这个电压可以经过滤波电容得到稳定的直流电压输出。

2. Flyback原理的应用领域Flyback原理广泛应用于各种电子设备中，特别是低功耗的设备和要求高电压隔离的场合。

以下是一些Flyback原理的常见应用领域：- 电视机和显示器：Flyback变压器被用于产生高压驱动显示屏；- 电源适配器：Flyback变压器可以将输入电压转换为所需的输出电压和电流；- LED驱动器：Flyback变压器可以实现LED灯的恒流驱动；- 电动汽车充电桩：Flyback变压器可以将交流电转换为直流电并进行电池充电。

3. Flyback原理的注意事项在设计和应用Flyback原理时，需要注意以下几点：- 开关管的选择：应根据具体应用场景选择合适的开关管，以确保高效率和稳定性；- 变压器设计：变压器的设计需要考虑电流、电压和能量转换效率等因素；- 输出滤波：为了保持输出电压的稳定性，应合理设计滤波电容和电感；- 过载保护：在设计中应考虑过载保护电路，以避免损坏电子设备；- 温度管理：Flyback电源在工作过程中会产生一定的热量，需要合理设计散热系统。

总结：本文详细介绍了Flyback原理的工作原理、应用领域以及注意事项。

Flyback原理作为一种常见的开关电源拓扑结构，具有结构简单、成本低廉等优点，被广泛应用于各种电子设备中。

Flyback开关电源工作原理及测试要点

输入部分测试主要考量Inrush对F1/NTC1/BD的冲击，热熔值需满足规格及裕量要求。
Flyback电路分析和测试要点
2. 整流滤波
由BD和Bulk电容组成，通过全波整流和滤波，把输入交流电转换成直流电（Vbulk=1.414*Vin）。测试主要考量桥堆平均整流电流Ifav、反向电压应力Vr和结温Tj；Bulk电容电压应力和纹波电流。
Iinrush 2Uinmax 375A75A RtESR(LC) 5
PF取0.6（不带功率因数校正的功率因数估值） Pin’为输入视在功率，Po输出功率，η 效率（设计的评估值） Uinmin 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。
Flyback电路设计
测试条件：开关机瞬态，AC打火，Surge测试，输出OLP，输出短路，Dynamic Load。
Flyback电路分析和测试要点
4. 输出整流滤波电路由输出整流肖特基二极管和滤波电容/电感组成。
R17/C14为RC滤波线路，用于在D7/D9截止工作时平滑尖峰信号，改善EMI和 D7/D9反向电压应力作用；R24为假负载，用于改善间歇振荡现象；LG2为共模滤波电感。
Uo=2.5V*(R22+R23)/R23
光耦传输比：CTR=IC/ IF×100%
H(s)= - ( R21+1/C11s) / R23
R19/R20分别为上拉/下拉偏置电阻； R21/C11组成极零点补偿网络，通过调节R值或C值可以调节频带增益。一般增益要求>-14dB，相位要求 >45deg。
流输入在 85~265V间，无需切换而达到稳定输出的要求。
缺点：
1. 输出电压中存在较大的纹波，负载调整精度不高，因此输出功率受到限制，通常应用于150W以下；

flyback的作用

flyback的作用
Flyback（反激式变换器）是一种在开关电源中常用的电路拓扑。

它的主要作用是将输入的直流电压转换为隔离的、高频的交流电压，然后通过变压器进行降压或升压，最终输出所需的直流电压。

Flyback 变换器具有以下几个主要作用：
1. 电压转换：Flyback 变换器可以将输入的直流电压转换为交流电压，通过变压器的变比实现升压或降压，从而得到所需的输出电压。

2. 隔离：Flyback 变换器中的变压器可以实现输入和输出之间的电气隔离，有效地防止了输入端和输出端之间的直接电气连接，提高了系统的安全性和抗干扰能力。

3. 高效能量转换：Flyback 变换器采用了开关电源技术，能够在高频率下进行能量转换，从而提高了能量传输的效率，减小了能量损耗。

4. 紧凑的尺寸：相比于其他类型的变换器，Flyback 变换器的电路结构较为简单，所需的元件数量较少，因此可以实现较小的尺寸和较高的功率密度。

5. 成本效益：Flyback 变换器的设计和制造成本相对较低，因此在许多应用中具有较高的性价比。

总之，Flyback 变换器在电源转换、隔离、效率和成本等方面具有优势，使其成为了一种广泛应用于各种电子设备和电源系统中的电路拓扑。

开关电源设计不可不看--Flyback电路原理

Flyback转换器电路是由Buck-Boost电路，利用磁性元件耦合的功能衍生而来，所以要探讨Flyback电路，必须先从Buck-Boost电路开始。

一、Flyback电路简介（一）Flyback电路架构Flyback变换器，俗称单端反激式DC－DC变换器，又称为返驰式(Flyback)转换器，或"Buck-Boost"转换器，因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量，因此得名.Flyback变换器是在主开关管导通期间，电路只储存而不传递能量；在主开关管关断期间，才向负载传递能量的一种电路架构。

（1）Flyback变换器理论模型如图。

（2）实际电路结构根据Flyback变压器的同名端绕制方式，有下面两种形式，这两个电路实质上是一样的。

当然，Flyback电路还有其他衍生形式（见附录I）。

（二）Flyback变换器优点（1）电路简单，能高效提供多路直流输出，因此适合多组输出的要求。

（2）转换效率高，损失小。

（3）匝数比值较小。

（4）输入电压在很大的范围内波动时，仍可有较稳定的输出，目前已可实现交流输入在 85～265V 间，无需切换而达到稳定输出的要求。

（三）Flyback变换器缺点（1）输出电压中存在较大的纹波，负载调整精度不高，因此输出功率受到限制,通常应用于150W 以下。

（2）转换变压器在电流连续(C.C.M.)模式下工作时，有较大的直流分量，易导致磁芯饱和，所以必须在磁路中加入气隙，从而造成变压器体积变大。

（3）变压器有直流电流成份，且同时会工作于C.C.M./D.C.M.两种模式，故变压器在设计时较困难，反复调整次数较顺向式多，迭代过程较复杂。

二、Buck －Boost 转换器工作原理所有的导出型转换器都保留其基本转换器的特性；要了解Flyback 转换器，要从其基本转换器Buck －Boost 电路开始。

（一）Buck －Boost 电路组成Buck －Boost 电路由一个开关晶体管，一个功率二极管，一个储能电感和一个输出电容组成，见图1。

Flyback正激变换器的工作原理

第1章Flyback正激变换器的工作原理1.1 引言有隔离变换器的DC/DC变换器按照铁芯磁化方式，可分为双端变换器(全桥、半桥、推挽等)和单端变换器(正激式、反激式等)。

和双端变换器比较，单端变换器线路简单、无功率管共导通问题、也不存在高频变换器单向偏磁和瞬间饱和问题，但由于高频变换器只工作在磁滞回线一侧，利用率低。

因此，它只适用于中小功率输出场合。

单端正激变换器是一个隔离开关变换器，隔离型变换器的一个根本特点是有一个用于隔离的高频变压器，所以可以用于高电压的场合。

由于引入了高频变压器极大的增加了变换器的种类，丰富了变换器的功能，也有效的扩大了变换器的使用范围。

单端正激变换器拓扑以其结构简单、工作可靠、成本低廉而被广泛应用于独立的离线式中小功率电源设计中。

在计算机、通讯、工业控制、仪器仪表、医疗设备等领域，这类电源具有广阔的市场需求。

当今，节能和环保已成为全球对耗能设备的基本要求。

所以，供电单元的效率和电磁兼容性自然成为开关电源的两项重要指标。

而传统的单端正激拓扑，由于其磁特性工作在第一象限，并且是硬开关工作模式，决定了该电路存在一些固有的缺陷：变压器体积大，损耗大；开关器件电压应力高，开关损耗大；dv/dt和di/dt大等。

为了克服这些缺陷，提出了有源钳位正激变换器拓扑，从根本上改变了单端正激变换器的运行特性，并且能够实现零电压软开关工作模式，从而大量地减少了开关器件和变压器的功耗，降低了dv /dt和di/dt，改善了电磁兼容性。

因此，有源钳位正激变换器拓扑迅速获得了广泛的应用。

本章主要介绍Flyback型有源箝位正激变换器的稳态工作原理与电路设计。

1.2 Flyback 型有源箝位正激变换器稳态工作原理有源箝位正激变换器由有源箝位支路和功率输出电路组成。

有源箝位支路由箝位开关和箝位电容串联组成，并联在主开关或变压器原边绕组两端。

利用箝位电容及开关管的输出电容与变压器绕组的激磁电感谐振，创造主开关和箝位开关的ZVS 工作条件，并在主开关关断期间，利用箝位电容的电压限制主开关两端的电压基本保持不变，从而避免了主开关过大的电压应力；另一方面，在正激变换器中采用有源箝位技术还可实现变压器铁芯的自动磁复位，并可以使激磁电流沿正负两个方向流动，使其工作在双向对称磁化状态，提高了铁芯的利用率。

Flyback电路设计说明

目录一、摘要2二、课程设计任务书2三、Flyback电路的分析与建模错误!未定义书签。

3.1 Flyback电路原理分析错误!未定义书签。

3.2 Flyback电路的建模与仿真10四、UC3844芯片的建模与仿真错误!未定义书签。

五、计算纹波系数错误!未定义书签。

六、总结错误!未定义书签。

一、摘要本课程设计的目的是对直流—直流变流电路中常用的带隔离的直流—直流电流电路Flybackd电路（反激电路）进行电路分析，建模并利用simetric软件进行仿真。

首先是理解分析电路原理和各元件的参数，以元件初值为起点，用simetric软件画出电路的模型、并且对电路进行仿真，得出仿真波形。

在仿真过程中逐步修正参数值，使得仿真波形合乎要求，最后再通过理论计算加以验证结果的合理性。

此外还对基于UC3844芯片控制的反激电路进行系统建模，用Matlab软件仿真，进行静态和动态分析。

关键字：Flyback MATLAB 仿真二、课程设计任务书1．题目Flyback电路建模、仿真2．任务1．分析反激电路的工作原理,用simetric软件画出电路的模型、并且对电路进行仿真，得出仿真波形2．对基于UC3844芯片控制的反激电路进行系统建模3．要求容包括原理分析、模型仿真、仿真结果分析、生成曲线、数据分析三 Flyback电路的分析和建模3.1 Flyback 电路原理分析一. 直流—直流变流电路开关电源分为，隔离与非隔离两种形式。

隔离电源按照结构形式不同，可分为两大类：正激式和反激式。

反激式指在变压器原边导通时副边截止，变压器储能。

原边截止时，副边导通，能量释放到负载的工作状态，一般常规反激式电源单管多，双管的不常见。

正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载，能量通过变压器直接传递。

按规格又可分为常规正激，包括单管正激，双管正激。

半桥、桥式电路都属于正激电路。

正激和反激电路各有其特点，在设计电路的过程中为达到最优性价比，可以灵活运用。

flyback反馈电路431

flyback反馈电路431Flyback反馈电路431是一种常用的电源反馈控制电路，用于稳定输出电压并提供过载保护功能。

本文将对其原理、工作方式及应用进行详细介绍。

Flyback反馈电路431主要由反馈电阻、光耦合器、电压比较器等组成。

其工作原理是通过反馈电阻将输出电压与参考电压进行比较，然后将比较结果输入到电压比较器中。

当输出电压高于参考电压时，电压比较器会输出一个高电平信号，通过光耦合器将信号传递给控制电路。

控制电路会根据接收到的信号调整开关管的导通时间，从而控制输出电压的稳定性。

Flyback反馈电路431具有以下几个特点：1. 稳定性高：通过不断调整开关管的导通时间，可以实现对输出电压的精确控制，从而提高电源的稳定性。

2. 过载保护功能：当输出电压超过设定值时，电压比较器会输出一个低电平信号，触发过载保护机制，从而保护电源和负载设备的安全。

3. 响应速度快：由于采用了光耦合器传递信号，可以实现快速的电压调整，响应速度较快。

4. 结构简单：Flyback反馈电路431的结构相对简单，易于设计和实现。

Flyback反馈电路431在实际应用中有着广泛的应用。

例如，它可以用于电源适配器、LED驱动器、手机充电器等场合，实现对输出电压的稳定控制。

另外，它还可以用于电动汽车充电桩、太阳能逆变器等领域，提供可靠的电源输出。

在设计Flyback反馈电路431时，需要注意一些关键参数的选择。

首先，反馈电阻的阻值应该适当选择，以实现对输出电压的精确控制。

其次，光耦合器的选择要符合系统的要求，具有良好的隔离性和传输性能。

此外，电压比较器的性能也需要考虑，包括响应速度、工作电压范围等。

Flyback反馈电路431是一种常用的电源反馈控制电路，具有稳定性高、过载保护功能强等特点。

它在电源适配器、LED驱动器、手机充电器等领域有着广泛的应用。

在设计和应用过程中，需要注意关键参数的选择，以实现良好的性能和稳定性。

fly buck电路的实例

fly buck电路的实例标题: 从Fly Buck电路的设计到实现的全过程Fly Buck电路是一种常见的开关电源拓扑结构，它具有高效率、小体积和简单的设计特点。

本文将以一个实例来介绍Fly Buck电路的设计和实现过程，带领读者深入了解这一电路的原理和应用。

1. 引言Fly Buck电路是一种升压、降压和反相输出的开关电源拓扑结构，它通过周期性的开关操作实现电压转换。

该电路广泛应用于电子设备中，如手机充电器、笔记本电脑适配器等，为设备提供稳定的电源。

2. 设计思路在设计Fly Buck电路时，首先需要确定输入电压范围、输出电压和电流要求。

然后根据需求选择合适的电感、开关管和电容等元件，并计算电路参数，如开关频率、电感值、电容值等。

3. Fly Buck电路原理Fly Buck电路的工作原理是基于开关管的周期性导通和截止，通过电感储能和释能来实现电压转换。

当开关管导通时，电感储存能量；当开关管截止时，电感释放能量，并通过二极管和电容提供给负载。

4. Fly Buck电路的关键元件Fly Buck电路的关键元件包括电感、开关管、二极管和电容。

电感用于储存和释放能量，开关管用于控制电路的导通和截止，二极管用于提供电流通路，电容用于滤波和稳定输出电压。

5. Fly Buck电路的设计流程Fly Buck电路的设计流程包括确定输入输出参数、选择元件、计算电路参数、绘制电路图、进行仿真和验证、布局设计和PCB制作等。

每个步骤都需要仔细考虑并进行合理的设计。

6. Fly Buck电路的实际应用Fly Buck电路广泛应用于各种电子设备中，如手机充电器、笔记本电脑适配器、LED照明驱动器等。

其高效率和小尺寸的特点使得它成为现代电子产品中不可或缺的一部分。

7. 结语本文通过一个实例详细介绍了Fly Buck电路的设计和实现过程，希望读者能对这一电路的原理和应用有更深入的了解。

Fly Buck电路的设计需要综合考虑多个因素，如输入输出参数、元件选择和电路参数计算等，只有合理设计才能实现稳定和高效的电源转换。

电力电子装置及系统实验报告之Flyback电路讨论

电力电子装置及系统实验报告之Flyback电路讨论目录课堂讨论内容 (4)提要 (4)1.问题一：论证Flyback能否实现PFC功能 (4)1.1Flyback电路原理及PFC功能： (4)1.2论证及分析: (5)2.问题二：若可以，将如何实现该Flyback? 需涉及：主要元器件和IC的选择及理由 (6)2.1PFC反激电路设计： (6)2.2UC3854内部结构 (6)2.3完整电路 (6)3.问题三：若Flyback采用MOSFET的同步整流技术，将如何解决该MOSFET的驱动问题？ (8)3.1同步整流： (8)3.2MOSFET驱动电路 (8)3.3同步整流驱动电路特点 (9)3.4其中：二极管起保护作用 (10)4.问题四：论证MOSFET同步整流的Flyback能否实现节能？ (11)4.1同步整流原理 (11)4.2整流损耗分析开关电源的整流损耗： (12)4.2.1整流管的正向导通压降 (12)4.2.2反向漏电流及反向电压 (12)4.2.3反向恢复时间引起的 (12)4.3节能条件 (13)课堂讨论内容（1）论证Flyback能否实现PFC功能（2）若可以，将如何实现该Flyback0? 需涉及：主要元器件和IC的选择及理由（3）若Flyback采用MOSFET的同步整流技术，将如何解决该MOSFET的驱动问题？（4）论证MOSFET同步整流的FLyback能否实现节能？若能，有条件吗？提要本次对于Flyback电路的讨论，我们详细研究及讨论了Flyback电路的工作原理，并在清楚了其工作原理的基础上，仔细查阅资料和并将其与课本知识的结合，进行了上述四个问题的详细讨论并研究。

1.问题一：论证Flyback能否实现PFC功能1.1Flyback电路原理及PFC功能：Flyback电路图：PFC的功能： PFC的英文全称为“Power Factor Correction”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。

flyback电路原理

flyback电路原理
Flyback电路是一种常见的电源转换电路，它基于电感耦合器储能和
开关管的开关控制来实现电压转换和功率转换的功能。

Flyback电路的原
理如下：
1.当开关管导通时，电源电压通过电感耦合器进入负载，同时电感器
中储存了一定的能量。

2.当开关管关断时，电感器中储存的能量被释放，形成电感电流，在
此期间，电感器产生的反向电动势使得负载依然具有电能，而开关管和电
感器之间的二极管则保持导通。

3.关断持续时间足够长时，电感电流逐渐减小，直到为零，在此期间，二极管断开，而开关管则再次导通，重复上述过程以实现电压转换和功率
转换。

4. 在Flyback电路中，电容器常常被用来平滑负载电压，并且二极
管的反向电压容易超过其额定值，所以常常需要使用保护电路来保护二极
管的正常工作。

FLYBACK反激时域波形分析到EMI设计

• B.示波器测试开关MOS的源极（Is）的电流： CH1:IC-DRV（驱动）CH2:VDS CH4:Is(测试源极S)
• 在开关MOS关断时，Is电流波形上有个凹陷（如上图3的位置）理论依据是什么？怎么改善？
• 从上图可以看到；Is是不等于Id的，Is = Id+Igs（Igs在关断时是负电流，Cgs的放电(关断)）。 • 因此可以看到Id比Is大，是由于IS叠加了一个反向电流，所以出现Is下降拐点。显然要改善这个电
• 注意：开关MOS-S脚到C1的红色走线与Coss& Lkp与Coss的谐振会造成开关电源电路30MHZ-50MHZ 的频域EMI辐射问题！
• 在开关管开通瞬间，由于电容两端电压不能突变，杂散电容Cp两端电压开始是上负下正，产生放电电流，随着开关管逐渐开通，电源C1电压Vin对杂散电容Cp充电，其两端电压为上正下负，形成流经开关管和Vin的电流尖峰；
FLYBACK反激时域波形分析到EMI设计
• 基本的FLY变换器原理图如下所示，在需要对输入输出进行电气隔离的低功率<75W～的开关电源应用场合，反激变换器（FLY Converter）是最常用的一种拓扑结构。
• 简单、可靠、低成本、易于实现是反激变换器突出的优点。
• 接下来将电源的关键部分的波形进行分析！
• 当工作在DCM模式时，由于次级电流在一个开关周期结束前电流为零，可以实现零电流的开关模式；这个DCM模式下对EMI是有利的；因此我一般是建议电子产品&设备使用FLY开关电源系统时要设计工作在DCM模式下；但此时会出现Lp和MOSFET的Coss之间发生谐振。
Hale Waihona Puke • 如下图所示的包含寄生元件的FLY变换器结构图，其中Cgs、Cgd和 Cds分别为开关管MOSFET的栅源极、栅漏极和漏源极的寄生电容，Lp、Lkp、Lks和Cp分别为变压器的初级电感、初级电感的漏感、次级电感的漏感和原边线圈的杂散电容，Cj为输出二极管的结电容。