1.單端反激式開(kāi)關(guān)電源的工作原理

　　1.1原理框圖

　　圖1為原理框圖，輸入的交流電壓經(jīng)過(guò)整流濾波后，得到直流電壓，由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)反激功率變換電路，將脈動(dòng)直流電壓轉(zhuǎn)換為高頻交流方波電壓，通過(guò)高頻變壓器耦合到次級(jí)，經(jīng)整流濾波就得到需要的直流電壓。電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)由輸出取樣，脈寬控制電路及驅(qū)動(dòng)電路等組成的反饋系統(tǒng)完成，將脈動(dòng)直流電壓轉(zhuǎn)換為高頻交流方波電壓，通過(guò)高頻變壓器耦合到次級(jí)，經(jīng)整流濾波就得到需要的直流電壓。電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)由輸出取樣，脈寬控制電路及驅(qū)動(dòng)電路等組成的反饋系統(tǒng)完成。

圖1原理框圖

　　1.2功率變換主電路

　　圖2為功率變換主電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通期間，在變壓器的初級(jí)加上了一個(gè)電壓，其大小等于電源電壓，忽略開(kāi)關(guān)管的飽和電壓降，在次級(jí)則感應(yīng)出一個(gè)電壓。由于次級(jí)感應(yīng)電壓的極性在二極管的正極為負(fù)，所以在次級(jí)沒(méi)有電流流過(guò)，電源供給變壓器的能量?jī)?chǔ)存在變壓器原邊電感中。在開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，變壓器的初級(jí)形成一個(gè)反壓，為上負(fù)下正，同時(shí)在次級(jí)形成一個(gè)感應(yīng)電壓，使二極管導(dǎo)通，供給負(fù)載電流，并對(duì)電容充電，變壓器原邊的儲(chǔ)能轉(zhuǎn)移到負(fù)邊從而得到釋放。當(dāng)開(kāi)關(guān)管重新導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電流由電容來(lái)提供，同時(shí)變壓器原邊重新儲(chǔ)能，如此反復(fù)輸出電壓的大小由輸入輸出匝比、占空比和輸入電壓來(lái)決定。

圖2 功率變換主電路工作原理圖

　　1.3基本關(guān)系式

　　2.工作狀態(tài)的討論

　　由式（3）可知，該電路可分為兩種工作狀態(tài)：

　　A狀態(tài)（恒壓輸出型）：在截止終止時(shí)iL2大于零，即：

　　其波形如圖3。

　　開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)變壓器的磁通量增量為：

　　開(kāi)關(guān)管截止時(shí)變壓器的磁通量減少量為：

　　當(dāng)電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)：

　　B狀態(tài)（恒流工作型）：在截止終止時(shí)i_L2等于零，即：

　　其波形如圖4所示：

　　比較（8）式和（10）式可以看出， 在狀態(tài)A下， 輸出電壓U2與負(fù)載無(wú)關(guān)， 也就是說(shuō)， 不隨負(fù)載變化在B狀態(tài)下， 由（10）式所決定的輸出電壓U2與負(fù)載RL的平方根成正比。所以A狀態(tài)屬于恒壓輸出型。

　　再看（9）、（10）式， 在A狀態(tài)下， 輸出電流IL與RL成反比， 而在B狀態(tài)下， IL和√RL成反比。在同樣條件下，由△RL引起的△IL的變化在B狀態(tài)下要比在A狀態(tài)下小些， 所以狀態(tài)屬于恒流工作型。

　　3.恒壓輸出的條件

　　恒流輸出的條件是：

　　由（13）式可以看出，只要初級(jí)電感幾滿足上面不等式， 就可保證電路工作在恒壓輸出狀態(tài)。

　　4.結(jié)論

　　我們根據(jù)恒壓輸出的條件實(shí)際設(shè)計(jì)了一工作在恒壓狀態(tài)的單端反激式開(kāi)關(guān)電源， 其測(cè)得的驅(qū)動(dòng)波形如圖4，主變壓器的原邊電流波形如圖所示， 我們看到輸入交流電壓在士10%內(nèi)變化時(shí)， 在Dmin≤D≤Dmax的范圍內(nèi)，Il>0,系統(tǒng)都工作在恒壓輸出狀態(tài)， 這與理論分析是一致的。