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反激式開關電源的優缺點分析

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文章出處:驪微電子責任編輯:電源管理芯片人氣:-發表時間:2019-10-18 09:42
  反激式開關電源是指使用反激高頻變壓器隔離輸入輸出回路的開關電源,反激式電源一般有三種工作模式分別為連續模式、非連續模式以及臨界模式,因其電路結構比較簡單,在小功率電路中應用非常廣泛,下面跟隨驪微電子一起了解下反激式開關電源的優缺點。
  
  一、反激式開關電源的電壓和電流的輸出特性要比正激式開關電源的差。  
  反激式開關電源在控制開關接通期間不向負載提供功率輸出,僅在控制開關關斷期間才把存儲能量轉化為反電動勢向負載提供輸出,但控制開關的占空比為 0.5時,變壓器次級線圈輸出的電壓的平均值約等于電壓最大值的的二分之一,而流過負載的電流正好等于變壓器次級線圈最大電流的四分之一。即電壓脈動系數等于2,電流脈動系數等于4。
  
  反激式開關電源的電壓脈動系數,和正激式開關電源的脈動系數基本相同,但是電流的脈動系數是正激式開關電源的電流脈動系數的 兩倍。由此可知,反激式開關電源的電壓和電流的輸出特性要比正激式開關電源的差。特別是,反激式開關電源使用的時候,為了防止電源開關管過壓擊,起占空比一般都小于0.5,此時,流過變壓器次級線圈的電流會出現斷續,電壓和電流的脈動系數都會增加,其電壓和電流的輸出特性將會變得更差。
  
  二、反激式開關電源的瞬態控制特性相對來說比較差。  
  由于反激式開關電源僅在開關關斷期間才向負載提供能量輸出,當負載電流出現變化時,開關電源不能立即對輸出電壓或電流產生反應,而需要等到下一個周期,通過輸出電壓取樣和調寬控制電路的作用,開關電源才開始對已經過去了的事情進行反應,即改變占空比,因此,反激式開關電源的瞬態控制特性相對來說比較差。有時,當負載電流變化的頻率和相位與取樣、調寬控制電路輸出的電壓的延時特性在相位保持一致的時候,反激式開關電源輸出電壓可能會產生抖動,這種情況 在電視機的開關電源中最容易出現。
  
  三、反激式開關電源變壓器初級和次級線圈的漏感都比較大,開關電源變壓器的工作效率低。  
  反激式開關電源變壓器的鐵芯一般需要留一定的氣隙,一方面是為了防止變壓器的鐵芯因流過變壓器的初級線圈的電流過大,容易產生磁飽和。另一方面是因為變壓器的輸出功率小,需要通過調整電壓器的氣隙和初級線圈的匝數,來調整變壓器初級線圈的電感量的大小。因此,反激式開關電源變壓器初級和次級線圈的漏感都比較大,從而會降低開關電源變壓器的工作效率,并且漏感還會產生反電動勢,容易把開關管擊穿。
  
  四、反激式開關電源的優點是電路比較簡單,體積比較小,反激式開關電源輸出電壓受占空比的調制幅度,相對于正激式開關電源來要高很多。  
  反激式開關電源的優點是電路比較簡單,比正激式開關電源少用了一個大的儲能濾波電感,以及一個續流二極管,反激式開關電源的體積要比正激式開關電源的體積小,且成本也要低。此外,反激式開關電源輸出電壓受占空比的調制幅度,相對于正激式開關電源來要高很多,因此,反激式開關電源要求調控占空比的 誤差信號幅度要比較低,誤差信號放大器的增益和動態范圍也要較小。由于這些優點,目前,反激式開關電源在家電領域中還是被廣泛的應用。
  
  五、反激式開關電源多用于功率較小的場合或是多路輸出的場合。
  
  六、反激式開關電源不需要加磁復位繞組。  
  在反激式開關電源中,在開關管關斷的時候,反激式變換器的變壓器儲能向負載釋放,磁芯自然復位,不需要加磁復位措施。
  
  七、在反激式開關電源中,電壓器既具有儲能的功能,有具有變壓和隔離的功能。
  
  綜合來說反擊式開關電源具有元器件少,電路簡單,成本低,體積小,可同時輸出多路互相隔離的電壓等優點,同時開關管承受電壓高,輸出變壓器利用率低,不適合作大功率電源,EMI相對會比較大,而在中小功率電源中得卻到廣泛的應用。
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