原创 正激变换器的分析与设计(一)

正激变换器的分析与设计(一)

正激是一个带变压器隔离的BUCK，因此研究BUCK如何工作类似于研究正激如何工作。

我们都知道BUCK是降压电路，尤其使用在极低电压输出的场合，例如1.2V,3.3V输出等场合，因为它可以避免LDO在这些低压运用场合的功率浪费。另外BUCK有着极高的效率，一般能做到90%。

下图是BUCK典型线路图：

那么如何分析BUCK线路呢？

1) 把它拆解为“ON”和“OFF”线路

2) 针对电感电压的变化列出等式

3) 根据伏秒平衡写出传递方程

稳态分析条件下，电感两端电压平均值需为0。

当switch ON的时候，等效电路图如下，根据KVL定律，可以推导出ON时电感两端的电压：

当switch OFF的时候，等效电路图如下，根据KVL定律，可以推导出OFF时电感两端的电压：

了解了switch ON和OFF两种状态下电感电压，就可以根据伏秒平衡或者电感电压在steady state 的电压平均值为0做出以下方程（ON的面积需等于OFF的面积）：

双管正激

了解了BUCK伏秒平衡后，下面我们来了解一下双管正激。

双管正激较单管正激的好处是，管子的耐压可以比单管时降低一倍，可以选用更低耐压的MOS，这无疑是有利于器件选型的。

类似于BUCK线路分析，双管正激分析如下：

当switches ON的时候，等效电路图如下，根据KVL定律，可以推导出ON时电感两端的电压：

当switches OFF的时候，等效电路图如下，根据KVL定律，可以推导出OFF时电感两端的电压：

了解了switch ON和OFF两种状态下电感电压，就可以根据伏秒平衡或者电感电压在steady state 的电压平均值为0做出以下方程（ON的面积需等于OFF的面积）：

D3,D4在这里非常重要，它们起到给变压器消磁的作用，让变压器重新复位。当switches关断时，电感电流试图维持原来方向流动，D3,D4就起到了给这个电感电流续流的作用，如若没有给电感续流，那么终将转换为高压损坏switches。续流路径如下：

By Vincent