一文解析正激式转换器电路

有多种电路或方法可用于构建开关模式电源（SMPS）。SMPS用于从未稳压直流电源产生受控和隔离的直流电压。正激式转换器电路类似于反激式转换器电路，但它比反激式转换器电路更有效。正激式转换器主要用于需要更高功率输出（在100至200瓦范围内）的应用。

正激转换器基本上是一个集成了变压器的DC-DC降压转换器。如果变压器有多个输出绕组，您甚至可以增加或减少输出电压。它还为负载提供电气隔离。

正激变换电路由具有高速开关装置的控制电路、初级侧连接到控制电路的变压器和次级侧连接到滤波电路的变压器组成。变压器次级绕组的整流输出连接到负载。

根据上面的框图，当开关导通时，输入施加到变压器的初级绕组，并在变压器的次级绕组处出现电压。因此，变压器绕组的点极性为正，因此二极管D1正向偏置。然后，变压器的输出电压被馈送到连接到负载的低通滤波电路。当开关关闭时，变压器绕组中的电流降至零（假设变压器是理想的）。

正激式和反激式转换器的区别

正激式转换器电路图

正激变换电路的工作原理

模式 I：供电模式

当晶体管处于ON状态时，正激转换器据说处于上电模式。在这种情况下，电源电压连接到变压器的初级侧绕组，二极管D1在此条件下也正向偏置。二极管D2在这种情况下不会导通，因为它将保持反向偏置。当晶体管处于导通状态时，两个绕组同时开始导通。变压器二次侧的输出取决于变压器的匝数比（Np / Ns）。并且，该输出电压施加到由L-C滤波器组成的次级电路。如果是理想的变压器，负载处的最大接收输出电压为：

(Ns / Np) * Edc

其中，Edc 是输入电源电压

Np 是否定的。初级绕组数量

Ns 不是。次级绕组数量

模式II：续流模式

当晶体管处于关断状态时，正激转换器表示处于续流模式。当晶体管关闭时，变压器绕组的电流降至零（理想情况下）。在这种情况下，D1将被反向偏置，因此将电路的输出部分与变压器和输入分开。然而，次级侧的电感保持连续的电流流过续流二极管D2。当输入分离时，输入端没有功率流，但负载电压仍由充电电容和电感保持几乎恒定。电感和电容器中存储的能量缓慢消散到负载中。在完全耗散之前，晶体管再次导通以结束续流模式，并将负载电压的大小保持在所需的容差范围内。仿真上述电路后，我们将得到如下所示的输出波形：

正激式转换器的开关频率在 100 kHz 或更高的范围内。