1.1 反激電路簡介

　　反激型電路的結構簡單，元件數(shù)少，成本較低，廣泛適用于各種功率為數(shù)瓦~數(shù)十瓦的小功率開關電源，在各種家電、計算機設備、工業(yè)設備中廣泛使用的小功率開關電源中基本上都采用的是反激型電路。比如常用的臺式電腦的電源就是反激式。但該電路變壓器的工作點也僅處于磁化曲線平面的第I象限，利用率低，而且開關元件承受的電流峰值很大，不適合用于較大功率的電源。

　　反激變換器拓撲可由buck-boost拓撲演變而來，我們先回顧一下buck-boost電路：

　　升降壓電路由電感周期性的充能和放能過程維持均勻的電壓輸出，且輸出電壓與輸入電壓極性相反。將升降壓電路中的電感替換成互相耦合的電感N1和N2(也就是變壓器)就是反激拓撲，詳細的變換過程在硬件十萬個為什么的推文中有說明，大家可以自行查閱。反激電路中的變壓器既有隔離變壓的作用，又有儲能電感的作用：

　　1.2 反激電路工作原理

　　1.2.1連續(xù)電流模式

　　在開關導通時，電流流入變壓器初級給磁芯充能，流過變壓器初級的電流線性上升，而此時次級線圈依據(jù)楞次定律會產(chǎn)生阻礙磁通增加的電流，也就是從變壓器次級同名端流出的電流，此電流被二極管截止阻斷，也即初級線圈電流充電的磁能沒有被釋放。

　　在開關關斷時，初級線圈的電流被關斷，磁通有減少的趨勢，于是此時次級線圈依據(jù)楞次定律會產(chǎn)生維持現(xiàn)有磁通的電流，也就是從變壓器次級同名端流入的電流，此電流和二極管導通方向相同，組成電流回路給負載供電，也就是磁能釋放的過程。

　　i10為開關導通時，初級線圈的初始電流，在導通期間，電流線性上升

　　i20為開關關斷時，次級線圈的初始電流，在關斷期間，電流線性下降

　　將變壓器的初級線圈和次級線圈看做兩個電感，初級電感L1的充能和次級電感L2的放能在開關周期內是相等的，根據(jù)電感的能量公式：W=1/2 L*I2，將電流增量和電流減量帶入此式，有：

　　電感的計算公式為：L=μ*Ae*N2/lm，其中L表示電感量、μ表示磁心的磁導率、Ae表示磁心的截面積、N表示線圈的匝數(shù)、lm表示磁心的磁路長度。

　　變壓器的初、次級只有線圈匝數(shù)不同，于是有：

　　可以看出在CCM時，反激的輸入輸出關系只比buck-boost增加了變壓器的匝數(shù)比。

　　1.2.2斷續(xù)電流模式

　　斷續(xù)電流模式指的是在開關關斷期間，次級線圈的電流會下降到0。如下圖所示：

　　t0~ t1、t1~ t2的過程與連續(xù)電流模式一致，增加了第三個階段t2~ t3，這個階段初、次級線圈電流均為0，由電容向負載提供能量。

　　下面對電流斷續(xù)時的輸入輸出電壓關系進行推導。

　　設開關斷開后的次級線圈電流持續(xù)時間為αT(t2-t1)，0≤α≤1-D，二極管在整個開關周期的平均電流為：

　　忽略電容的漏電流，負載電流基本等于二極管的平均電流：

　　根據(jù)變壓器初次級充能和放能相等可得：

　　將此值代入負載電流等于平均電流的等式中，解得：

　　從上式可以看出，若R很大，輸出Vo也將很大，這將損壞器件，也就是說當反激電路輸出開路時，次級電流沒有回流路徑，磁芯的能量無處釋放。所以反激變換器不能工作于負載開路狀態(tài)。

　　由于反激變換器的初級和次級不會同時有電流存在，不存在磁勢相互抵消的可能，所以變壓器磁芯的磁通密度僅取決于繞組電流的大小。如下圖所示變壓器磁通與繞組電流的關系：

　　從圖中可以看出，在最大磁通密度相同的條件下，連續(xù)工作時磁通密度的變化范圍?B小于斷續(xù)方式。在反激型電路中，?B正比于一次側每匝繞組承受的電壓乘以開關處于通態(tài)的時間ton，在電路的輸人電壓和ton相同的條件下，較大的?B意味著變壓器需要較少的匝數(shù)，或較小尺寸的磁心。從這個角度來說，反激型電路工作于電流斷續(xù)模式時，變壓器磁心的利用率較高，故通常在設計反激電路時應保證其工作于電流斷續(xù)方式。