電路設計 - PCB設計中反激電源的占空比

關於開關電源中反激電源的占空比 PCB設計, 原則上, 反激電源的最大占空比應小於0.5., 否則，回路不容易補償，並且可能不穩定, 但也有一些例外. 占空比由變壓器一次側和二次側的匝數比决定. My opinion on flyback is to first determine the reflected voltage (the output voltage is reflected to the primary side through the transformer coupling), 反射電壓在一定電壓範圍內新增. 占空比新增, 開關管損耗降低. 反射電壓降低, 占空比降低, 開關管損耗新增. 當然, 這也是一個先決條件. 當占空比新增時, 這意味著輸出二極體的導通時間縮短. 為了保持輸出穩定, 輸出電容器放電電流將保證更多時間, 輸出電容器將承受更大的高頻. 紋波電流被沖走並加熱, 這在很多情况下是不允許的. 通常地, 反射電壓 PCB評估板 在約110V時應低於該值. 這兩種類型各有優缺點：

第一類：缺點：抗過電壓能力弱，占空比小，變壓器一次脈衝電流大。 優點：變壓器漏感小，電磁輻射低，紋波指數高，開關管損耗小，轉換效率不一定低於第二類。

第二類缺點：開關管損耗較大，變壓器漏感較大，紋波更大。 優點：抗過電壓能力更强，占空比更大，變壓器損耗更低，效率更高。

PCB反激電源的反射電壓還有另一個决定因素。 反激電源的反射電壓也與一個參數有關，即輸出電壓。 輸出電壓越低，變壓器匝數比越大，變壓器的漏感越大，開關管承受的負載越大。 電壓越高，開關管擊穿的可能性越大，吸收電路的功耗也越大，這可能會導致吸收回路功率裝置（尤其是使用瞬態電壓抑制二極體的電路）永久性故障。 在設計低壓輸出和低功率反激電源的優化過程中必須小心。 有幾種處理方法：

1、使用功率級更高的磁芯降低漏感，可以提高低壓反激電源的轉換效率，减少損耗，降低輸出紋波，提高多輸出電源的交叉調整率。 這在家用電器開關中普遍存在。 電源，如CD播放機、DVB機上盒等。

2、如果條件不允許新增磁芯，則只能降低反射電壓和占空比。 降低反射電壓可以降低漏感，但可能會降低功率轉換效率。 這兩者是衝突的。 必須有一個替換過程才能找到合適的點。 在變壓器更換實驗期間，可以檢測變壓器的一次側。 反峰值電壓，儘量减小反峰值電壓脈衝的寬度和幅度，這可以新增變流器的工作安全裕度。 通常，反射電壓在110V時更合適。

3、加强耦合，减少損耗，採用新技術，纏繞工藝。 為了滿足安全規定，變壓器將在一次側和二次側之間採取絕緣措施，如絕緣膠帶和絕緣膠帶。 這些將影響變壓器的漏感。 在實際生產中，一次繞組可用於包裹二次繞組。 或者二次繞組採用3重絕緣導線，消除了一次和二次之間的絕緣體，可以增强耦合，甚至可以用寬銅皮繞組。

本文中的低壓輸出是指小於或等於5V的輸出。 像這種類型的低功率電源一樣，我的經驗是，功率輸出大於20W，輸出可以正向勵磁，並且可以獲得最佳的性價比。 當然，這不是絕對的。 個人習慣與應用環境有關。 下一次，我將談談對反激電源磁芯和磁路中的開路氣隙的一些理解。 我希望你能給我一些建議。

PCB反激式電力變壓器的覈心在單向磁化狀態下工作，囙此磁路需要打開氣隙，類似於脈動直流電感器。 部分磁路通過氣隙耦合。 為什麼打開氣隙的原理我理解為：因為功率鐵氧體也有一個近似的矩形工作特性曲線（磁滯回線），工作特性曲線上的Y軸代表磁感應強度（B），現時PCB生產過程中，飽和點一般在400mT以上。 在設計中，該值通常應在200-300mT之間。 X軸表示磁場强度（H），與磁化電流強度成比例。 打開磁路中的氣隙相當於將磁鐵的磁滯回線傾斜到X軸。 在相同的磁感應強度下，它可以承受更大的磁化電流，這相當於在磁芯中存儲更多的能量。 該能量在開關管處被切斷。 當它通過變壓器的二次側放電到負載電路時，PCB反激電源磁芯的開路氣隙具有兩個功能。 一個是傳遞更多的能量，另一個是防止磁芯進入飽和狀態。

還有一種反激電源在臨界狀態下工作。 通常，這種電源工作在頻率調製模式或雙頻和寬度調製模式下。 一些低成本自勵電源（RCC）通常使用這種形式。 為了確保輸出穩定，變壓器的工作頻率隨輸出電流或輸入電壓而變化。 當接近滿載時，變壓器始終保持在連續和間歇之間。 這種電源只適用於低功率輸出，否則電磁相容特性的處理將是一個頭痛的問題。

這個 PCB反激 開關電源變壓器應在連續模式下工作, 這需要相對較大的繞組電感. 當然, 有一定程度的連續性. 過分追求絕對連續性是不現實的. 它可能需要一個大磁芯, 這相當於線圈的匝數, 伴隨著較大的漏感和分佈電容, 可能超過收益. 那麼如何確定這個參數呢? 經過多次實踐和分析 PCB設計 同齡人的, 當輸入標稱電壓時, 輸出達到50%-60%，變壓器從間歇狀態過渡到連續狀態. 或處於最高輸入電壓狀態, 當滿負荷輸出時, the transformer can transition to a continuous state.