一、反激電源概述
反激電源是一種高效能的電源轉(zhuǎn)換裝置，其核心工作原理是借助開關(guān)管的通斷控制，將輸入的能量先存儲(chǔ)于磁性元件之中，再借助變壓器實(shí)現(xiàn)能量向負(fù)載的傳遞，具有體積小、效率高等諸多優(yōu)勢，在眾多電子設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。
二、反激式開關(guān)電源的構(gòu)成
（一）輸入濾波電路
輸入濾波電路的主要功能是接收交流電壓（AC），利用電感和電容的協(xié)同作用對電壓進(jìn)行濾波處理。這一過程能夠有效去除電壓中的雜波和噪聲干擾，最終輸出較為平穩(wěn)的直流電壓（DC），為后續(xù)電路提供穩(wěn)定的輸入基礎(chǔ)。
（二）整流電路
整流電路的作用是將輸入濾波后的直流電壓（DC）引入整流橋，通過整流橋的單向?qū)щ娞匦?，將電壓轉(zhuǎn)化為單一方向的直流電壓（DC）。這一步驟為后續(xù)的電壓轉(zhuǎn)換和處理做好了準(zhǔn)備。
（三）開關(guān)管
開關(guān)管堪稱反激式開關(guān)電源的 “心臟” 元件，常見的選擇包括 MOSFET 或 IGBT。它的關(guān)鍵任務(wù)是將經(jīng)過整流處理的直流電壓轉(zhuǎn)換為高頻脈沖信號。開關(guān)管的通斷狀態(tài)受到控制電路的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對輸出電壓大小的控制。
（四）變壓器
變壓器作為反激式開關(guān)電源中的能量轉(zhuǎn)換核心元件，依據(jù)電磁感應(yīng)原理運(yùn)作。它能夠?qū)㈤_關(guān)管輸出的高頻脈沖信號進(jìn)行變壓變換，將其轉(zhuǎn)換為符合要求的輸出交流電壓（AC）。
（五）輸出整流濾波電路
輸出整流濾波電路負(fù)責(zé)對變壓器輸出的交流電壓（AC）進(jìn)行再次處理，通過整流二極管和濾波電容的整流、濾波作用，最終得到平滑的直流輸出電壓（DC），以滿足負(fù)載對穩(wěn)定直流電源的需求。
（六）反饋控制電路
反饋控制電路通過采樣輸出電壓，并將其與參考電壓進(jìn)行精確比較，生成相應(yīng)的控制信號。該信號經(jīng)反饋電路調(diào)節(jié)開關(guān)管的通斷時(shí)間，即占空比，從而確保輸出電壓的穩(wěn)定性。
三、反激式開關(guān)電源的工作原理
（一）開關(guān)管導(dǎo)通階段
當(dāng)控制電路促使開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓 Vin 經(jīng)開關(guān)管施加于變壓器的初級線圈，初級線圈隨即產(chǎn)生磁場。隨著變壓器初級線圈電流的逐漸增加，磁場也不斷增強(qiáng)，能量得以在變壓器中積累。
（二）開關(guān)管截止階段
當(dāng)控制電路使開關(guān)管截止時(shí)，變壓器初級線圈的電流被瞬間切斷，磁場迅速衰減。依據(jù)楞次定律，變壓器次級線圈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與原磁場方向相反的感應(yīng)電動(dòng)勢，即反激電壓。這一電壓經(jīng)輸出整流濾波電路處理后，為負(fù)載提供所需的直流輸出電壓 Vout，實(shí)現(xiàn)能量向負(fù)載的高效傳遞。
四、反激電源電路原理圖及基本拓?fù)?br />
（一）基本原理
反激電源的工作流程起始于交流輸入，經(jīng)過整流濾波環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化為直流。隨后，PWM 波 Q 負(fù)責(zé)控制開關(guān)管進(jìn)行斬波操作，為變壓器初級線圈輸送能量。變壓器次級線圈感應(yīng)出電壓，并經(jīng)過整流濾波，最終得到直流輸出。
（二）工作細(xì)節(jié)
在開關(guān)管閉合期間，由于變壓器原邊線圈與副邊線圈繞向相反，加之二極管的單向?qū)щ娦?，能量無法傳遞至負(fù)載，此時(shí)變壓器原邊線圈相當(dāng)于電感，能量存儲(chǔ)于其中。
當(dāng)開關(guān)管斷開時(shí)，初級線圈電流驟減，于次級線圈感應(yīng)出電壓，變壓器將先前存儲(chǔ)的能量傳遞至后級電路。具體而言，開關(guān)管打開時(shí)，初級線圈執(zhí)行電感能儲(chǔ)任務(wù)；開關(guān)管閉合時(shí)，初級線圈經(jīng)變壓器釋放能量。
核心計(jì)算公式為：Vin = Vout / Nx(D/(1-D))。
（三）主要器件及其工作狀態(tài)
反激電源的主要器件涵蓋 Q（PMOS）、T（高頻變壓器）、D（整流二極管）、C（輸出濾波電容）和 R（負(fù)載）。
當(dāng) PMOS 管導(dǎo)通時(shí)，高頻變壓器原邊（Np）呈現(xiàn)上端正電壓、下端負(fù)電壓狀態(tài)，副邊（Ns）則相反。此時(shí)，整流二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，負(fù)載所需能量由輸出濾波電容 C 提供。
反之，當(dāng) PMOS 管截止時(shí)，原邊（Np）和副邊（Ns）的電壓極性反轉(zhuǎn)。整流二極管正向?qū)ǎ瑸殡娙?C 充電，彌補(bǔ)了 PMOS 管導(dǎo)通時(shí)的能量損耗。
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