实战讲解反激式准谐振开关电源

一 摘要

反激式开关电源

●反激式开关电源的最大特点是：

●电路简单、EMI 低。

●因此，反激式开关电源在小功率和对EMI有要求的场合应用。

反激式开关电源效率相对最低原因

●开关管关断损耗：

●开关管是在电流最大时关断的，关断过程承载着大电流和高电压;

●变压器的漏感相对大，由于变压器漏感产生的直接、间接损耗在各种电路拓扑中最大;

●开关管的开通过程也存在开通损耗。

关断损耗的减小或消除

●为了减小开关管的关断损耗，可以在开关管的漏 -源极间并接电容器。这样，在开关管关断过程中，变压器的电流就会从开关管转移到电容器中。

●由于电容器的电压不能跃变，因此在开关管关断过程中，其漏 -源极电压就是电容器的端电压，按电容器充电规律变化，如果电容器的电压上升速率明显低于开关管的开关速度，则开关管可以在很低的漏 -源极电压下关断。

●电容器缓冲开关管漏-源极电压上升,很显然，开关管是在很低的电压下关断的，这样就可以大大的减小开关管的关断损耗。

开关管的开通损耗的减小或消除

●开关管的漏-源极并接电容器可以有效的减小开关管的关断损耗，但是电容器上的电压复位还像常规技术那样用RCD 方式，开关管的关断损耗的减小就会被 RCD 电路的复位损耗所抵消，甚至RCD 复位损耗明显大于开关管的关断损耗。

●因此要寻求一种电容器电压的无损耗复位方式。

开关管的开通损耗的减小或消除2

●要使得电容器电压复位并且无损耗，需要采用 LC 复位方式，如无源无损耗缓冲电路可以消除电容器复位损耗。

●实际上，无源无损耗缓冲电路也存在着一定的损耗，如复位电感的损耗，二极管的损耗，大概消耗掉整机效率的2~3% 甚至更高;

●如果这些损耗“消除 ”，那么，反激式开关电源的效率会有进一步的提高。

消除开通损耗的方法

●除此以外，开关管的漏-源极之间的寄生电容器以及线路中的寄生电容，在开关管开通时也会造成损耗。

●如何采用最简化的电路获得最好的效果

基本方法：在开关管漏-源极电压为零时开通 —零电压开通，这在反激式电路拓扑中比较难以实现。如何采用最简单的电路实现

基本思路：在开关管漏-源极电压为极小值时开通开关管，这时电容器上的电压最低、储能最低!

准谐振工作模式是最好的选择

●准谐振工作模式可以在最简单的电路拓扑下实现。 [p]

●开关管电压波形

实现的关键

●开关管漏-源极电压为极小值时开关管导通。

●这是一个变频、变占空比的工作方式。

●如何调节输出功率 同时还要满足准谐振工作状态

可以在第一个漏-源极电压谷底开通，也可以在第二个、第三个、第 n个漏 -源极电压谷底开通。

谷底开通的波形

●重负载时开关管在第一个漏-源电压的极小值处开通

●负载减轻后开关管在第二个漏-源电压极小值处开通

●负载进一步减轻时开关管在第三个漏 -源电压的极小值处开通

●负载更加减小时开关管在第七个漏 -源电压的极小值处开通

空载状态下的触发模式