反激开关电源主电路工作原理
反激式变压器开关电源工作原理
反激式变压器开关电源工作原理引言：反激式变压器开关电源是一种常用的电源设计，广泛应用于各个领域，如电子设备、通信设备、工业控制等。
在本文中，我们将详细介绍反激式变压器开关电源的工作原理及其基本组成部分。
一、工作原理反激式变压器开关电源是一种通过开关管的断续导通实现能量转换的电源设计。
其工作原理可以概括为以下几个过程：1. 输入电压变换：反激式变压器开关电源通常采用交流输入，利用输入电压的变换来实现电能的转换和调节。
输入电压首先经过整流电路，将交流电信号转换为脉冲直流电信号。
2. 能量储存：脉冲直流电信号进入能量储存电容器，用于储存电能。
这里的能量储存器通常采用电容器，其大小和选择根据需求进行合理的设计。
3. 开关管控制：开关管是反激式变压器开关电源的核心部分，用于对能量的开关和控制。
开关管的导通与断开实现了能量的转换。
通过控制开关管的导通时间长短可以实现输出电压和电能的调节。
4. 变压器工作：在开关管导通状态下，输入电压经过变压器变换为输出电压。
反激式变压器特点之一是输入端和输出端没有直接电气连接，其通过磁耦合实现电能传输。
5. 输出滤波：输出电压经过滤波电路，滤除脉动和噪声，得到平稳、纹波较小的直流电压供给外部负载使用。
二、基本组成部分反激式变压器开关电源主要由以下几个基本组成部分构成：1. 整流电路：整流电路用于将交流电信号转换为脉冲直流电信号，常见的整流电路有单相整流桥和三相整流桥。
2. 能量储存器：能量储存器主要是指电容器，用于储存电能。
其容量的大小和选择应根据输出电流和纹波要求进行合理设计。
3. 开关管：开关管是反激式变压器开关电源的核心部分，主要通过导通或断开来控制能量转换和电压调节。
常见的开关管有MOSFET、IGBT等。
4. 控制电路：控制电路是用于控制开关管导通和断开的电路部分。
它通常接收来自负载和输入电压的反馈信号，并通过控制信号控制开关管的工作。
5. 变压器：变压器是反激式变压器开关电源的核心组件之一，通过变压器实现输入电压和输出电压的转换。
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原理及波形分析
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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）。
详解反激式开关电源的工作原理,通俗易懂一看就会
详解反激式开关电源的工作原理，通俗易懂一看就会反激式开关电源是一种高效能、高频率的变换器，可以将输入直流电压转换为符合要求的输出电压，这一特性使其被广泛应用于电子设备、通讯设备等领域中。
其工作原理可以简单地概括为：利用脉冲反转的方式将输入电压变成貌似交流的信号，再利用变压器调节电压和电流，得到输出电压。
1. 输入脉冲变换反激式开关电源的输入电压通常是一个直流电源，输入电压首先通过全桥整流电路将输入的交流电流变为直流电流，也就是通过一个矩形波将输入电压转换为反向的脉冲信号，并抵消了电源电阻，使电源的输出电压更为稳定。
2. 电源管理器接下来，脉冲信号被送入电源管理器。
电源管理器可以分别实现过压、过流、过电压等保护，并且可以调整输出电压。
对于负载变化或输入电压波动引起的输出电压变化，反激式开关电源可以通过均衡控制电路，降低输出电压的乱跳程度，保持它的稳定性。
3. MOSFET开关接下来，反激式开关电源的信号被送入MOSFET开关，通过开关管的控制电压，使MOSFET管的开关状态取反，从而产生带有相反极性的脉冲信号。
开关管的控制信号交调宽度调制，通过控制开关管的开关时间比，使得输出电压得以调节。
4. 变压器脉冲信号至此已经变成了一定的频率和脉宽的交变电压，接下来需要利用变压器进一步转换电压和电流。
变压器是反激式开关电源的关键组成部分，主要由绕组、铁芯和绝缘材料构成。
绕组和铁芯的性质决定了变压器的工作原理：通过磁场的感应作用，在输出端产生一个转换后的电压。
5. 输出电路最后，输出电路使用整流电路，将由变压器产生的交流电压转换为直流电压。
整流电路可以采用单相整流电路或三相整流电路，通过各种电子元件将交流电转换为直流电，以供电子设备使用。
以上就是反激式开关电源的工作原理的介绍。
总的来说，反激式开关电源的优点在于其高效能、可靠性和稳定性，可以为电子设备提供高质量的能源。
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）。
反激开关电源的工作原理
反激开关电源的工作原理
反激开关电源是一种常见的电源转换器，用于将直流电转换为高频交流电，并经过变压器变换输出所需要的电压。
该电源的工作原理如下：
1. 输入电压通过整流电路转换为直流电压，供给电容器充电。
2. 当电容器充满电后，触发器工作，通过控制开关管切换开关管的导通方式，使得输出变为高频交流电。
3. 高频交流电通过变压器进行变压处理。
变压器的一侧连接输出负载，另一侧与开关管相连。
4. 在开关管导通的一段时间内，变压器储存一部分能量，并将其传递到输出负载，从而实现电压变换。
5. 在开关管截止的另一段时间内，变压器中的储能被释放到输出负载，输出电压维持稳定。
6. 通过控制开关管的导通时间与截止时间的比例，可以调整输出电压的大小。
7. 反激开关电源中还设置有保护电路，当输入电压发生异常或者输出负载出现问题时，可以及时切断电源，防止损坏电子元件。
总的来说，反激开关电源通过控制开关管的导通和截止来实现直流电压到高频交流电的转换，再经过变压器变换输出所需电压。
其工作原理主要依赖于开关管和变压器的协同工作，通过周期性切换开关管状态来实现能量的转换和传递。
反激开关电源主电路工作原理
反激开关电源一．定义：直流电压正好激励变压器的初级线圈时，变压器的次级线圈并没有向负载提供输出功率，而是仅在关断变压器初级线圈的激励电压后，才对负载提供输出功率。
二．反激开关电源的主电路开关管导通时，反激开关电源将电能转化为磁能，存储在变压器中； 开关管关断时，发激开关电源再将存储的磁能转化为电能传送给负载。
电路特点：1. 结构简单，效率高，体积小，造价低2. 输出纹波电压比较大3. 输出功率一般在150W 一下，经常作为辅助电源应用在控制系统中4. 适合多输出小功率场合三．反激开关电源原理分析CCM 模式1. 开关管T 导通电源电压in V 加在变压器的初级绕组1N 上，在次级绕组2N 上产生感应电压221N in N u V N =-，初级绕组电流线性增加，in P P V di dt L =，电流P i 最大值max min in P P P V I I DT L --=+，变压器铁心被磁化，磁通线性增加，()1in VDT N +∆Φ=。
2. 开关管T 关断初级绕组开路，次级绕组工作，次级绕组电压2N o u V =，次级绕组电流线性下降，S o Sdi V dt L =，电流S i 最小值min m (1)o S S ax S VI I D T L --=--，变压器铁心去磁，磁通线性减小，()2(1)oV D T N -∆Φ=-。
3. 基本关系：()()+-∆Φ=∆Φ⇒211(1)(1)o in V N D D V N D n D =∙=∙--，其中12N n N = 开关管T 电压应力：121in T in o V N V V V N D=+=- 二极管D 的电压应力：21o D o in V N V V V N D=+= 此时，负载电流o I 等于二极管电流的平均值，即min m 1()(1)2o S S ax I I I D --=+- 由变压器工作原理1min 2min 1max 2m P S P S axN I N I N I N I ----==可得 2max 1112in P o PV N I I DT N D L -=+-11m max 22112in S ax P o PV N N I I I DT N D N L --==+- 临界模式此时有min 0P I -=且min 0S I -=，则有下列式子成立： 初级绕组最大电流：max inP PV I DT L -=次级绕组最大电流：1max 2inS PV N I DT N L -=负载电流：m 1(1)2o S ax I I D -=-临界连续状态下负载电流：12(1)2inoG o PV N I I D D TN L ==- 当D=0.5时，oG I 取得最大值，1-max 28inoG P V N I N L f=则有-max 4(1)oG oG I I D D =-，此为电感电流临界连续的边界。
反激式变压器开关电源工作原理
反激式变压器开关电源工作原理
反激式变压器开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构，其工作原理
是通过快速开关管（MOSFET或IGBT）周期性地开关电源输入侧的电压，
使得变压器的磁场产生周期性的变化，从而形成高频交流电，经过输出整
流滤波后得到所需的直流输出电压。
下面是反激式变压器开关电源的详细工作原理介绍：
1.输入侧电压整流:输入电源的交流电压经过整流电路，转换为半波
或全波的脉冲电流，较低的电压通过滤波电容进行滤波，变为直流电压。
2.输入电感存储能量:变压器的输入侧有一个电感，当开关管导通时，电感存储电能，当开关管截止时，电感释放储能，产生电压波动，使得输
入侧电流减小。
3.开关管驱动:控制电路通过控制开关管的导通与截止，来实现周期
性地开关输入侧电压。
控制电路检测到输出电压低于设定值时，控制开关
管导通，电感储能；当输出电压高于设定值时，控制开关管截止，电感释
放能量。
4.变压器传递能量:当开关管导通时，电感储能产生的磁场将能量传
递到变压器绕组中；当开关管截止时，电感的储能释放，磁场消失，变压
器的绕组感应出变化的磁通，产生高频交流电。
5.输出整流滤波:变压器传递出的高频交流电经过输出端的整流电路，将交流电转换为直流电，然后经过滤波电容进行滤波，去除残余的脉动，
得到平滑的直流输出电压。
6.控制反馈:控制电路会不断检测输出电压并与设定值进行比较，根据比较结果控制开关管的导通与截止，使得输出电压保持在设定范围内。
反激式开关电源原理
反激式开关电源原理概述反激式开关电源是一种常见的电源拓扑结构，广泛应用于电子设备中。
它具有高效率、体积小、重量轻、成本低等优势，因此得到了广泛的应用。
本文将介绍反激式开关电源的原理、工作方式及其特点。
一、原理反激式开关电源是一种开关电源的拓扑结构，其基本原理是通过开关管的开关动作，将输入电源的直流电压通过互感器进行转换和隔离，输出所需的稳定直流电压。
反激式开关电源的基本组成部分包括：输入滤波器、整流电路、滤波电容、变压器、开关管、控制电路以及输出滤波电路。
二、工作方式反激式开关电源的工作过程主要分为两个阶段：导通状态和关断状态。
1. 导通状态：在导通状态下，开关管导通，输入电源的直流电压通过整流电路和滤波电容提供给变压器的一次侧。
此时，互感器储存能量，并将其传递到二次侧。
同时，输出滤波电容也开始储存能量，并提供给负载。
2. 关断状态：当开关管关断时，互感器上的电流被强迫改变方向，从而使能量通过二次侧传递到输出滤波电容和负载。
同时，通过控制电路控制开关管的开关频率和占空比，以实现所需的输出电压稳定。
三、特点反激式开关电源具有以下特点：1. 高效率：由于开关管以高频率开关，减少了传统线性稳压电源中虚耗的能量，使得反激式开关电源的效率较高。
2. 小体积、轻重量：相对于传统线性稳压电源来说，反激式开关电源的体积更小、重量更轻，适用于一些对体积和重量要求较高的应用场景。
3. 输出电压稳定性高：通过控制电路调整开关管的开关频率和占空比，可以实现输出电压的稳定性，满足不同负载的要求。
4. 安全可靠：反激式开关电源采用了隔离变压器结构，可以有效地隔离输入和输出，提高了电源的安全性和可靠性。
5. 成本低：反激式开关电源的制造成本相对较低，适用于大规模生产。
四、应用领域反激式开关电源广泛应用于各种电子设备中，包括计算机、通信设备、工业控制设备、医疗设备及家用电器等。
结论反激式开关电源是一种高效、小体积、轻重量、成本低的电源拓扑结构。
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反激开关电源
一．定义：
直流电压正好激励变压器的初级线圈时，变压器的次级线圈并没有向负载提供输出功率，而是仅在关断变压器初级线圈的激励电压后，才对负载提供输出功率。
二．反激开关电源的主电路
开关管导通时，反激开关电源将电能转化为磁能，存储在变压器中；
开关管关断时，发激开关电源再将存储的磁能转化为电能传送给负载。
电路特点：
1.结构简单，效率高，体积小，造价低
2.输出纹波电压比较大
3.输出功率一般在150W一下，经常作为辅助电源应用在控制系
统中
4.适合多输出小功率场合
三．反激开关电源原理分析
CCM模式
1.开关管T导通
电源电压
in
V加在变压器的初级绕组1N上，在次级绕组2N
上产生感应电压
2
2
1
N in
N
u V
N
=-，初级绕组电流线性增加，in
P
P
V
di
dt L
=，
电流
P
i最大值max min in
P P
P
V
I I DT
L
--
=+，变压器铁心被磁化，磁通线
性增加，
()
1
in
V
DT
N
+
∆Φ=。
2.开关管T关断
初级绕组开路，次级绕组工作，次级绕组电压
2
N o
u V
=，次级绕
组电流线性下降，
S o
S
di V dt L =，电流S i 最小值
min m (1)o
S S ax S
V I I D T L --=-
-，变压器铁心去磁，磁通线性减小，()2
(1)o
V D T N -∆Φ=
-。
3.
基本关系：
()()+-∆Φ=∆Φ⇒211(1)(1)o in V N D D V N D n D =•=•--，其中12
N n N = 开关管T 电压应力：1
21in T in o V N V V V N D =+
=- 二极管D 的电压应力：2
1o D o in V N V V V N D
=+
= 此时，负载电流o I 等于二极管电流的平均值，即
min m 1
()(1)2
o S S ax I I I D --=+-
由变压器工作原理
1min 2min 1max 2m P S P S ax
N I N I N I N I ----==
可得 2max 11
12in P o P
V N I I DT N D L -=
+-
11m max 22112in S ax P o P
V N N I I I DT N D N L --=
=+- 临界模式
此时有min 0P I -=且min 0S I -=，则有下列式子成立：
初级绕组最大电流：max in
P P
V I DT L -=
次级绕组最大电流：1max 2in
S P
V N I DT N L -=
负载电流：m 1(1)2
o S ax I I D -=-
临界连续状态下负载电流：12(1)2in
oG o P
V N I I D D T
N L ==
-
当D=时，
oG I 取得最大值，1-max 28in
oG P V N I N L f
=
则有-max 4(1)oG oG I I D D =-，此为电感电流临界连续的边界。
DCM 模式
电流断续时，设D T ∆•是S I 续流的相对时间，根据磁通量的增加量和减少量相等()()+-∆Φ=∆Φ，可得12
in o V V
DT DT N N =∆，所以21in
o
N V D D N V ∆=
因为max o S S V I DT L -=
∆，m 1
2
o S ax I I D -=∆ 可得输出电压的表达式：22
2in o P o
V D
V L fI =
四．CCM 模式和DCM 模式的分析和比较 1. CCM 模式
开关管导通时，考虑开关管的压降为1V ，则初级绕组的电压为1in V -； 开关管关断时，考虑二极管的正向压降1V ，则次级绕组的电压为
1o V +。
由伏秒法则可知，1
2
(1)(1)
in
on o off N V t V t N -=+，且有on off t t T +=，可得21(1)
11on
in o on
t V N T V t N T -=
--。
功率与输入电流、输出电流的关系：(1)off on
o o csr
o csr t t P V I V I T
T
==-
，其中，csr I 表示次级电流下降斜坡的中间值，(1)
o csr on o P I t V T
=
-。
设定反激开
关电源的效率是80%，则有0.8o in P P =，所以 1.25on
in o in cpr t P P V I T
==，则初级电流的上升斜坡的中间值 1.25o
cpr on in
P I t V T
=。
2. DCM 模式
匝数比：
121
ms in
o V V N N V -=+，ms V 表示开关管可承受的最大关断电压。
CCM 模式 on off t t T += DCM 模式 0.8on off t t T
+=
DCM下次级峰值电流是CCM下的2-3倍，次级平均电流为直流负载电流。
DCM模式次级峰值电流大，在开关管关断瞬间长生较大的峰值电压，需要较大的LC滤波器；关断瞬间，峰值电流会产生严重的射频干扰（RFI）问题。
DCM模式下次级电流的有效值为CCM下的两倍左右，DCM下要求比较大的导线尺寸和耐高纹波的输出滤波电容；整流二极管的温升高。
DCM下的初级电流峰值是CCM下的两倍左右，DCM下需要需要更大电流的开关管，初级电流也会产生严重的RFI问题。