反激开关电源

反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源。“反激”指的是在开关管接通的情况下，当输入为高电平时输出线路中串联的电感为放电状态;相反，在开关管断开的情况下，当输入为高电平时输出线路中的串联的电感为充电状态。与之相对的是“正激”式开关电源，当输入为高电平时输出线路中串联的电感为充电状态，相反当输入为高电平时输出线路中的串联的电感为放电状态，以此驱动负载。

反激的原理

反激的工作原理是在D的时候 原边将能量存储在变压器的励磁电感里面(标准反激电路没有输出电感)， 1-D的时候励磁电感释放能量给负载和输出电容供电， 下一个D周期时输出电容维持负载输出。

反激式开关电源原理

单端反激开关电源采用的是稳定性很好的双环路反馈的控制系统，所以它可以通过开关电源的PWM迅速调整脉冲占空比，从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和低级线圈充磁峰值电流进行有效调节，达到稳定输出电压的目的。这种反馈控制电路的最大特点是：在输进电压和负载电流变化较大时，具有更快的动态响应速度，自动限制负载电流，补偿电路简单。

正激和反激电路各有其特点，在设计电路的过程中为达到较优性价比，可以灵活运用。一般在小功率场合可选用反激式。稍微大一些可采用单管正激电路，中等功 率可采用双管正激电路或半桥电路，低电压时采用推挽电路，与半桥工作状态相同。大功率输出，一般采用桥式电路，低压也可采用推挽电路。

反激式电源因其结构简单，省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感，而在中小功率电源中得到广泛的应用。在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦， 输出功率超过 100 瓦就没有优势，实现起来有难度。本人认为一般情况下是这样的，但也不能一概而论，PI 公司的TOP芯片就可做到 300 瓦，有文章介绍反 激电源可做到上千瓦，但没见过实物。输出功率大小与输出电压高低有关。

反激电源变压器漏感是一个非常关键的参数，由于反激电源需要变压器储存能量，要 使变压器铁芯得到充分利用，一般都要在磁路中开气隙，其目的是改变铁芯磁滞回线的斜率，使变压器能够承受大的脉冲电流冲击，而不至于铁芯进入饱和非线形状 态，磁路中气隙处于高磁阻状态，在磁路中产生漏磁远大于完全闭合磁路。

变压器初次极间的偶合，也是确定漏感的关键因素，要尽量使初次极线圈靠近，可采用三明治绕法，但这样会使变压器分布电容增大。选用铁芯尽量用窗口比较长的磁芯，可减小漏感，如用 EE、EF、EER、PQ 型磁芯效果要比 EI型的好。

关于反激电源的占空比，原则上反激电源的较大占空比应该小于 0.5，否则环路不容易补偿，有可能不稳定，但有一些例外，如美国 PI 公司推出的 TOP 系列芯片是可以工作在占空比大于 0.5 的条件下。

占空比由变压器原副边匝数比确定，本人对做反激的看法是，先确定反射电压(输出电压通过变压器耦合反映到原边的电压值)，在一定电压范围内反射电压提高则 工作占空比增大，开关管损耗降低。反射电压降低则工作占空比减小，开关管损耗增大。当然这也是有前提条件，当占空比增大，则意味着输出二极管导通时间缩 短，为保持输出稳定，更多的时候将由输出电容放电电流来保证，输出电容将承受更大的高频纹波电流冲刷，而使其发热加剧，这在许多条件下是不允许的。

占空比增大，改变变压器匝数比，会使变压器漏感加大，使其整体性能变，当漏感能量大到一定程度，可充分抵消掉开关管大占空带来的低损耗，时就没有再增大占 空比的意义了，甚至可能会因为漏感反峰值电压过高而击穿开关管。由于漏感大，可能使输出纹波，及其他一些电磁指标变差。当占空比小时，开关管通过电流有效 值高，变压器初级电流有效值大，降低变换器效率，但可改善输出电容的工作条件，降低发热。如何确定变压器反射电压(即占空比)

TI:UCC28781具有集成 SR 控制的高密度、零电压开关 (ZVS) 反激式控制器

UCC28781是一款零电压开关 (ZVS) 控制器，可在非常高的开关频率下使用，以最大限度地减小变压器的尺寸并实现高功率密度。

通过直接同步整流器 (SR) 控制，控制器不需要单独的 SR 控制器，因为它可以直接驱动 SR FET 以最大限度地提高效率并简化设计。(对于隔离式应用，需要隔离式栅极驱动器 IC。)

对 ZVS 使用自适应死区时间控制，可将开关损耗和 EMI 降至最低。这种设计使控制器在整个工作范围内具有极高的转换效率。

可编程自适应突发模式 (ABM) 可灵活控制控制器何时进入和退出待机模式，以优化轻载和空载条件下的待机功率。ABM 还有助于减少纹波并最大限度地减少可听噪声。

控制器提供具有自动重启(重试)响应的多种保护模式。

特点

开关频率：> 500 kHz

实现峰值效率 > 93 %

支持 < 45 mW 的待机功率

零电压开关 (ZVS) 和死区时间优化的自适应控制

无需权衡瞬态响应或可听噪声的 EMI 频率抖动

具有内部补偿的可编程自适应突发模式 (ABM)

X电容放电能力

过温、过压、输出短路、过流、过功率和引脚故障保护

自动恢复故障响应

4 mm × 4 mm、24 引脚、QFN 封装