
2反激式转换器工作原理图1为一个最简单的反激式转换器拓扑结构,并且包含以下寄生元件:如初级漏电感、MOSFET的寄生电容和次级二极管的结电容。该拓扑源自一个升降压转换器,将滤波电感替换为耦合电感,如带有气隙的磁芯变压器,当主开关器件MOSFET导通时,能量以磁通形式存储在变压器中,并在MOSFET关断时传输至输出。由于变压器需要在MOSFET导通期间存储能量,磁芯应该开有气隙,基于这种特殊的功率转换过程,所以反激式转换器可以转换传输的功率有限,只是适合中低功率应用,如电池充电器、适配器和DVD播放器。反激式转换器在正常工作情况下,当MOSFET关断时,初级电流(id)在短时间内为 MOSFET的Coss(即Cgd+Cds)充电,当Coss两端的电压Vds超过输入电压及反射的输出电压之和(Vin+nVo)时,次级二极管导通,初级电感Lp两端的电压被箝位至nVo。因此初级总漏感Lk(即Lkp+n2×Lks)和Coss之间发生谐振,产生高频和高压浪涌,MOSFET上过高的电压可能导致故障。反激式转换器可以工作在连续导通模式(CCM)(如图2)和不连续导通模式(DCM)(如图3)下,当工作在CCM模式时,次级二极管保持导通直至MOSFET栅极导通,而MOSFET导通时,次级二极管的反向恢复电流被添加至初级电流,因此在导通瞬间初级电流上出现较大的电流浪涌;当工作在DCM模式时,由于次级电流在一个开关周期结束前干涸,Lp和MOSFET的Coss之间发生谐振。



如图1所示的包含寄生元件的反激式转换器拓扑图,其中Cgs、Cgd和 Cds分别为开关管MOSFET的栅源极、栅漏极和漏源极的杂散电容,Lp、Lkp、Lks和Cp分别为变压器的初级电感、初级电感的漏感、次级电感的漏感和原边线圈的杂散电容,Cj为输出二极管的结电容。图5为反激变换器工作在DCM工作模式时,开关管分别工作在(a)开通瞬间、 (b)开通阶段、 (c)关断瞬间和(d)关断阶段时,所对应的等效分析电路,Rds为开关管的漏源极等效电阻。







差模电流在两根输入电源线(L、N)间反方向流动,构成电流回路,其中一根是差模电流的源线,则另一根是差模电流的回线,主要由开关器件的高频开关电流产生,图12给出了开关管开通瞬间的差模电流流动情况,可以看出IDM=ICp+ nIR−ICin ;图13给出了开关管关断瞬间的差模电流流动情况,可以看出IDM= ICds + Ig− ICp −ICin。











(3)在L与N线之间并联X电容,可以滤除差模干扰。(4)MOSFET采用源极连接芯片基体用于散热,而不采用漏极,且PCB布线时减小漏极区铜皮面积,目的是减小Cde,降低共模电流。(5)改变变压器结构降低共模电流,如图23所示,调整辅助绕组和次级绕组的整流二极管放置位置,从而改变电压变化方向,改变动点位置,且注意静点尽量靠近,减小总体的共模电流;另外,在内层放置铜皮,铜皮的宽度小于或等于初级绕组的宽度,铜皮的中点由导线连接到静点,同时可以在初级绕组和次级绕组、辅助绕组和次级绕组之间绕制屏蔽绕组(也可是铜皮,方法与内层放置铜皮一致),绕满一层即可,一端连接到静点,一端悬空内埋,减小总体的共模电流,但是屏蔽层的使用必须满足效率的要求,因为屏蔽层的使用会降低初次级的耦合系数,降低转换效率。



