為什么在100W以內(nèi)習(xí)慣用反激拓?fù)?，超過100W則是正激

我們做過正激也做過反激的電源工程師都知道，一般在100W以內(nèi)我們習(xí)慣用反激拓?fù)鋪碜?，超過100W的用正激比較合適。

為何？

我來說說我的觀點(diǎn)，首先只要懂得設(shè)計(jì)變壓器的工程師

在計(jì)算反激開關(guān)電源時(shí)，反激功率做得越大，原邊電感量肯定是越小的，這跟拓?fù)涞奶匦杂嘘P(guān)，我們先來分析一下反激的工作過程

上圖為反激的基本拓?fù)?，?dāng)MOS開關(guān)管開通時(shí)，變壓器原邊繞組上正，下方，此時(shí)變壓器副邊繞組上負(fù)下正，整流二極管VD截止，在MOS開通的時(shí)段，變壓器的勵(lì)磁能量由于沒有通路釋放從而全部存儲(chǔ)在變壓器中。當(dāng)MOS開關(guān)管關(guān)閉之后，變壓器原邊繞組電位變成下正上負(fù)，根據(jù)同名端，此時(shí)副邊繞組的電位為上正下負(fù)，整流二極管VD導(dǎo)通，變壓器釋放能量，磁芯復(fù)位。

就是這樣周而復(fù)始，使輸出穩(wěn)壓。

由于這種不斷存儲(chǔ)又釋放存儲(chǔ)又釋放的工作模式?jīng)Q定變壓器的是很容易飽和的，為了控制變壓器不飽和，通常的做法就是加氣隙。

為了方便，我們用反激DCM的公式，簡單說明一下

Lp：原邊感量，Ip：原邊電流，Vin最低輸入電壓，D：占空比，P輸入功率，f開關(guān)頻率

我們通過幾個(gè)簡單的公式就可以看出，反激電源的原邊電感量是受到了限制的。

我們?cè)偻ㄟ^上面的公式，可知感量和Lp和峰值電流定了之后，要使磁芯不飽和，我們只能通過增大Np匝數(shù)來降低磁通密度，Np增大了，Lp是定了磁芯必然要加氣隙。有計(jì)算經(jīng)驗(yàn)的人都知道，反激變壓器尤其是功率打了變壓器感量都是比較小的。

下面我們來看看正激

上圖為正激電源的基本拓?fù)?，開關(guān)MOS管開通時(shí)，原邊繞組NP1為上正下負(fù)，根據(jù)同名端判定此時(shí)副邊繞組NS也為上正下負(fù)，輸出整流二極管VD1是導(dǎo)通的，原邊導(dǎo)通的同時(shí)副邊也導(dǎo)通，能量每個(gè)周期都能夠得到即時(shí)釋放。變壓器不存在存儲(chǔ)階段，雖然原邊也有比較大的電流，但這電流大部分都是由副邊折射過來的，初級(jí)和次級(jí)是同時(shí)有電流的,而且產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,方向相反,當(dāng)負(fù)載變重,初級(jí)電流也相應(yīng)加大,抵消了磁芯磁場(chǎng)的變化，所以正激不用考慮正激的電感量的大小，繞多大就是多大。

當(dāng)然別忘記還有一部分勵(lì)磁電流，但由于電感量很大勵(lì)磁電流是很小的，開關(guān)MOS開通時(shí)，(不考慮功率部分，只考慮勵(lì)磁電流)變壓器原邊電感上陣下負(fù)，勵(lì)磁電流線性上升，等到開關(guān)MOS關(guān)閉時(shí)，NP1繞組下正上負(fù)，此時(shí)通過同名端可知，NP2上正下負(fù)D1導(dǎo)通，原邊電感存儲(chǔ)的勵(lì)磁能量通過NP2和D1釋放出去，返回到輸入大電容上，磁芯復(fù)位。當(dāng)然變壓器也存在漏感，這部分漏感就生了正激的尖峰電壓。

通過上面的對(duì)比，我們可知，同樣一個(gè)功率變壓器，可得到如下結(jié)論。

1、反激變壓器的電感量很小，而正激變壓器的電感量很大。

2、反激變壓器通過副邊輸出繞組復(fù)位，正激變壓器有專門的復(fù)位繞組復(fù)位。

3、反激變壓器需要復(fù)位的勵(lì)磁能量但同時(shí)也是整個(gè)功率部分的能量，正激變壓器復(fù)位的也是勵(lì)磁部分的能量，但這個(gè)勵(lì)磁能量不包含功率部分的能量（暫且有能量這個(gè)詞，能明白就好）。

我們通過上面幾個(gè)結(jié)論急需來分析一下

首先說反激，電感量跟正激比很小的。我們都只到變壓存在的漏感與很多因素有關(guān)，由于感量小，變壓器只要有一點(diǎn)漏感，這個(gè)漏感在整個(gè)原邊電感的占比是比較大的，而電感的能量1/2*Lp*Ip^2在電感和漏感中的比例是按照感量大小的比例來分配的，一旦漏感比例大了，漏感中存儲(chǔ)的能量是不能轉(zhuǎn)化到副邊，大部分是通過其他通路來消耗（轉(zhuǎn)換成損耗）的，可想而知，功率越大，感量越小，漏感比例越容易變大，造成的損耗也將越來越大，不但損耗超大而且這個(gè)漏感造成的尖峰將隨功率的增大而越來越大，非常難處理，或者說到了一定的功率量，根本無法處理。

我們?cè)倏凑?，電感量跟反激比是很大的。由于感量大，變壓器就算有一定的漏感，但這個(gè)漏感在整個(gè)變壓器中所占的比例也是比較小的。漏感占比很小，浪費(fèi)的能量肯定比較小，所產(chǎn)生的尖峰也很好處理。

通過上面的簡單描述，我相信大家也明白為何反激電源的功率就是做不大？并且還可以印證我們平時(shí)測(cè)量反激時(shí)DS尖峰是比較高的，而正激DS尖峰是非常小的。

本人水平有限，拋磚引玉，歡迎各位留言，說說你的觀點(diǎn)。