【導讀】反激式電源變換器是目前最常見的變換器拓撲之一。 其優勢在於簡單的設計和極具競爭力的尺寸/成本/效率比
，尤其是在中等功率範圍（2W 至 100W）應用中。

與任意變換器拓撲一樣，反激式變換器由電源路徑和控製路徑組成。電源路徑負責將電源從一種類型變換為另一種類型；與其他開關電源變換器相同
，其組成元件包括：兩個開關（一個 MOSFET 和一個二極管）、一yi個ge電dian容rong器qi和he一yi個ge電dian感gan器qi。與yu其qi他ta變bian換huan器qi拓tuo撲pu不bu同tong的de是shi

，反fan激ji式shi變bian換huan器qi的de電dian感gan實shi際ji上shang是shi一yi對dui耦ou合he電dian感gan。除chu了le為wei變bian換huan過guo程cheng存cun儲chu電dian力li之zhi外wai，這zhe些xie電dian感gan還hai實shi現xian變bian換huan器qi原yuan邊bian與yu副fu邊bian之zhi間jian的de隔ge離li（見圖 1）。

圖1: 反激式變換器的電路原理圖

本文將以變換器控製路徑為重點進行介紹
，但也會包含電源路徑操作的簡要描述。反激式變換器有兩個操作階段， t_ON和t_OFF，它們以 MOSFET 的開關狀態命名並通過MOSFET控製。

在t_ON期間，MOSFET 導通，電流從輸入流過原邊電感，對耦合電感線性充電並在其周圍產生磁場（見圖 2.b）。在副邊電感中，整流二極管反向偏置
，這意味著變壓器與輸出斷開（見圖 2.a）。

圖 2：a) MOSFET 和二極管中的電壓 b) 原邊和副邊線圈中的電流

存儲在輸出電容器中的電荷負責保持負載上穩定的電壓（見圖 3）。

圖3: 反激式變換器的電流示意圖

在t_OFF期間, MOSFET斷開
，耦合電感開始通過二極管去磁，二極管也同時直接極化。然後
，來自電感器的電流為輸出電容器充電並為負載供電。

盡jin管guan電dian源yuan路lu徑jing掌zhang管guan了le整zheng個ge變bian換huan過guo程cheng，但dan變bian換huan器qi設she計ji中zhong還hai有you一yi個ge要yao素su也ye需xu要yao考kao慮lv，即ji控kong製zhi回hui路lu。由you於yu係xi統tong中zhong存cun在zai電dian源yuan波bo動dong或huo負fu載zai變bian化hua等deng擾rao動dong，因yin此ci控kong製zhi路lu徑jing對dui確que保bao係xi統tong不bu受shou擾rao動dong影ying響xiang而er穩wen定ding的de運yun行xing十shi分fen必bi要yao。

與大多數開關變換器一樣，反激式變換器的輸出電壓通過 MOSFET 占空比來控製。通過觀察等式 (1) 中的反激控製器傳遞函數，我們可以輕鬆理解這一點：

等式 (1) 表明，隨著 D（占空比）值的增加，變換器增益也會增加
，從而增大輸出電壓。因此，控製器會修改它發送到 MOSFET 柵極的信號
，以補償它在變換器輸出中檢測到的任何變化。

bianhuanqibixushouxianjianceshuchudianyadezhexiebianhua，zhengquechuligaidianya
，ranhouxiangyingditiaojiejingtiguandezhajidianya。weileshixiangengjingquedekongzhi
，xuduokongzhilujingdoubaohanyigedianliukongzhihuanlu，tatongguojianceliujingyuanbiandianganqidedianliulaibangzhugaishantiaojiehegonglvyinshu。zhejiushizuichangyongdefanjishibianhuanqikongzhijishu：峰值電流控製模式（見圖 4）。

圖4: 峰值電流控製模式原理圖

原邊和副邊調節

fanjishibianhuanqizhongzuizhuyaodewentishibaochigeli。ruqianwensuoshu
，fanjishibianhuanqidezhuyaoyoudianzhiyishizaishuruheshuchuzhijiantigonglecigeli。gelijiangdianlufenweiliangban
，chengweiyuanbianhefubian。geliduibaohulianjiedaoshuchuderenyishebeizhiguanzhongyao，tabimianleshebeiyindianliuxielouersunhuai
，shenzhishanghaidaozuizhongyonghu。

也因此，隔離必須保持，這意味著原邊電路和副邊電路之間不能有傳導路徑。但是
，這也不是絕對的。電壓源變壓器通常允許最大10mA的漏電流
，並需要至少3kV 的隔離。但原邊與副邊之間的漏電流仍然需要盡可能地最小化。

zheqizhonghaibaohanlekongzhiqi，yinci，shejirenyuanbixuzhaodaoyizhongfangfa，wuxuraoguogelipingzhangjikejiancebianhuanqishuchudianya。zhekeyitongguoliangzhongtiaojiefangfalaishixian：原邊調節和副邊調節。

原邊調節

在實際應用中
，控製器 IC 需要來自變壓器的輔助輸出來為 IC 電路供電（見圖 5）。youyubianyaqidetexing，zhegefuzhubianyaqishuchuyubianhuanqideshuchudianyazhijiexiangguan。yinci，tongguolejiebianyaqidezashubi，keyitongguogaishuchudianyalaitiaojiexitong。 這稱為原邊調節 (PSR)
，這種方法通過很少的組件對輸出進行了粗略的調節。大多數 PSR 控製 IC 還包括補償電路，這樣更是極大地縮短設計時間。

圖5: 原邊調節電路原理圖

原yuan邊bian調tiao節jie的de另ling一yi個ge好hao處chu是shi它ta最zui大da限xian度du地di減jian少shao了le穿chuan過guo隔ge離li屏ping障zhang的de路lu徑jing數shu量liang。這zhe在zai高gao壓ya應ying用yong中zhong尤you其qi有you益yi，因yin為wei它ta降jiang低di了le組zu件jian的de隔ge離li電dian壓ya要yao求qiu，從cong而er降jiang低di了le總zong成cheng本ben。

但是

，原邊調節也有一些缺點。例如，輔助繞組上的反射輸出電壓采樣僅在每個 PWM 周期發生一次。PSR 調tiao節jie係xi統tong通tong常chang采cai用yong拐guai點dian采cai樣yang，這zhe是shi一yi種zhong在zai電dian感gan電dian流liu處chu於yu最zui低di值zhi時shi對dui電dian壓ya進jin行xing采cai樣yang的de方fang法fa。這zhe種zhong方fang法fa顯xian著zhu減jian少shao了le電dian路lu中zhong的de振zhen鈴ling，但dan也ye意yi味wei著zhe在zai開kai關guan周zhou期qi之zhi間jian不bu會hui監jian測ce電dian壓ya值zhi。因yin此ci，其qi瞬shun態tai調tiao節jie要yao比bi在zai副fu邊bian係xi統tong中zhong調tiao節jie慢man，在zai副fu邊bian係xi統tong中zhong，輸shu出chu電dian壓ya始shi終zhong受shou到dao監jian測ce。

此ci外wai，原yuan邊bian調tiao節jie在zai多duo個ge輸shu出chu時shi調tiao節jie性xing能neng較jiao差cha
，特te別bie是shi當dang連lian接jie到dao每mei個ge繞rao組zu的de負fu載zai變bian化hua很hen大da時shi。這zhe是shi因yin為wei係xi統tong通tong常chang會hui選xuan擇ze最zui重zhong負fu載zai來lai實shi現xian反fan饋kui
，所suo以yi最zui重zhong負fu載zai單dan獨du決jue定ding了le控kong製zhi回hui路lu的de響xiang應ying。

副邊調節

如果需要更精確的調節，則采用副邊調節（SSR，見圖 6）。zhezhongfangfazhijiejianceshuchudianya，bingtongguoguangouheqijiangxinhaofasongdaobianhuanqi，congerzaibupohuaiyuanfubianzhijiangelipingzhangdeqingkuangxiachuanshuxinhao。jishifubianyouyigehuoduogeshuchu
，fubiantiaojieyeshigengjingquedefangfa。zhezhuyaoshiyinweigegefubianraozuzhijiandejiaochatiaojiebiyuanbianyufubianraozuzhijiandejiaochatiaojiehaodeduo。fubiantiaojiehaiyunxucaiyongbutongdejishulaiyouhuatiaojiexingneng
，liruzaibianyaqizhongshiyongshengjiraozuhuojiaquanfankuijishu。

圖6：副邊調節電路原理圖

不過，副邊調節也有其自身的一係列缺點。例如
，SSR 控製回路需要更多組件
，特別是當電壓在發送到位於變換器原邊的控製器之前需要在副邊進行補償時
，更是如此。 這增加了變換器的尺寸和成本
，同時由於光耦合器隨時間性能下降而降低了可靠性。

總結

在變換器設計中有兩種不同的方法實現控製環路：原邊調節與副邊調節（PSR 和 SSR）。如上文所述，每種方法都有其優缺點
，現總結如下（見表 1）。

MPS 提供了種類繁多的反激式變換器，可提供原邊調節和副邊調節。部分SSR 控製器（例如MPX2001）甚至包括集成隔離，占板空間更少，設計過程也更加簡單。要了解更多信息
，請瀏覽 MPS 網站上提供的參考設計、工具、網絡研討會和其他文章
，這些文章將為您提供有關反激控製電路的更深入的實用信息。

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