简记_开关电源基础知识(二)
一、控制器与稳压器
假设开关损耗、导通损耗、驱动损耗的变化远小于输出功率的变化（可忽略），则占空比越大，Po越大，效率越高。
二、同步与非同步
同步是采用通态电阻极低的MOSFET来取代整流二极管，以降低整流损耗的一项新技术。
同步与非同步的优缺点：
| 非同步 | 同步 | |
| 缺点 | Io变化而Vf-d几乎不变，锗管0.2~0.3V，硅管0.5~0.7V，大电流时效率低 | 需要额外的控制电路（驱动、死区、保护），成本高 |
| 优点 | 电路结构简单，不需要额外控制，便宜，可靠性更高 | MOSFET的导通压降I*Rds-on较小，效率较高 |
| 适用 | 较高的输出电压时，Vf-d/Vo很小，效率高 | 较低输出电压，大电流，要求高效率的场合 |
三、隔离式与非隔离式
| 非隔离式 | 隔离式 | |
| 优点 | 结构简单、体积小、成本较低 | 符合电气安全规范； 保护人员、设备免遭感应在初级的危险瞬态电压的损害； 去除隔离电路之间的接地环路以改善抗噪声能力； |
| 缺点 | 不隔离，市电供电时会触电； 防雷击能力差； 输出电压不能与输入电压相等； | 结构复杂、体积大、成本高； |
| 主要拓扑 | Buck、Boost、Buck-Boost | 反激、正激、推挽、半桥、全桥 |
四、正激变换器
单端正激变换器是由Buck变换器派生而来的：辅助电感Nr，是一个磁复位的电感。
五、反激变换器
5.1、反激变换器拓扑
反激变换器是由Buck-Boost变换器推演而来的：反激变换器的变压器既是电感又是变压器。
5.2、反激变换器的特性
优点：
- 采用一个耦合电感器来充当隔离变压器并用于储能；
- 输入和输出地是隔离的；
- 利用占空比和匝数比来实现电压的降低或提升；
- 易于实现多个输出；
- 不需要采用一个单独的输出电感器；
- 最适合较低的功率级别；
- 采用最简单的隔离式拓扑（4个功率组件），成本低；
缺点：
- 高输出纹波电流（输出电流不连续）；
- 高输入纹波电流（输入电流不连续）；
- 环路带宽可能受限于右半平面（RHP）零点；
5.3、反激变换器的重要波形
当MOS管导通，电感的电流线性上升，可以看出它的电流的波形和 BUCK-BOOST 的波形是
相似的，区别就是在一个原副边的匝比上面而已，这里也可以看出其变压器就是一个电感的作用。
5.4、反激变换器的稳态分析
D=Vo'/(Vo'+Vin/n)，Vo'=Vo+Vf ***************** ①
由公式①可以得出，输入电压越高，占空比越小。占空比最大，出现在输入电压最低时，若占空比不能大于50%，则匝比n不能大于公式①的限制；同时，匝比太高，会导致反射电压 Vor 太高，MOSFET的应力过大。
5.5、反激变换器的设计实例
设计占空比、匝比、电感量，处理好电压和电流应力。
设计反激变压器的基本要求：
- 考虑集肤效应，大输出电流采用多股细导线；
- 为使在较宽的负载范围均保持连续导通，需要高电感；
- 使用了高电感，初级和次级电路中的纹波电流都将较低；
- 占空比和开关频率一般都是预先确定的；
设计实例：
- 求解Vor和Vz：Vin-max+Vz=0.8*Vds，Vor=Vz/1.4
- 求解匝比：n=Vor / Vo+Vd
- 求解占空比：Io=Po/Vo，Ior=Io/n，Pin=Po/效率0.7，Iin-max=Pin/Vin-min，
- Iin-max/D=Ior/1-D*******
- 求解峰值电流：Ipk=(1+r/2)*Io/1-D/n r=0.5
- 求解电感量：V=LdI/dt V=Vin-min dI=Ipk/1.25*0.5 dt=D/fsw
- 根据窗口面积选择磁芯、设定次级主绕组圈数，例如1V/1匝，根据匝比，可得初级匝数，计算出气隙，若气隙太大，则减小次级匝数。