确定准谐振反激式变换器主要设计参数的实用方法.pdf

准谐振反激式变换器（Flyback Converter）是一种常见的开关电源转换器，其优势在于能够实现零电压开关（ZVS）操作，从而减少开关损耗和降低电磁干扰（EMI）噪声。这种变换器适合于低功率应用场合，并且由于其成本低廉、结构简单和易于实现多路输出的特性，受到了广泛的关注。 在设计准谐振反激式变换器时，主要设计参数包括：工作频率（fS）、初级绕组的最大峰值电流（IPMAX）、初级绕组电感量（LP）以及折射电压（VOR）。这些参数对于变换器的性能至关重要，但它们的设计并非易事，尤其是由于准谐振模式下的工作频率会随着输入电压及负载的变化而变化，给设计带来了额外的困难。 为了准确地确定准谐振反激式变换器的设计参数，文中首先介绍了变换器的工作原理。准谐振反激式变换器与传统反激式变换器的主要区别在于开关管的导通时机不同。开关管在振荡电压达到最低点时导通，这可以通过磁通复位检测功能实现，即使用辅助绕组来确定振荡电压的谷底位置。 工作周期分为三个阶段：TON（开关管导通时间）、TOFF（次级绕组释放能量时间）和TW（初级绕组的折射电压消失时间）。开关管导通时，初级绕组电流以一定斜率增加，当电流达到预定峰值时，控制器会关闭开关管，开始TOFF阶段。在TOFF阶段，变压器中存储的能量被传递到次级绕组。而TW阶段是初级绕组上的折射电压消失的时间，这一周期的持续时间取决于初级电感量（LP）、漏感量（LLEAK）、电阻（RP）和谐振电容（CP）组成的谐振电路特性。 设计参数确定过程中，文中还涉及了功率传递的相关等式，输出功率（POUT）和变换器效率（η）在设计中的重要性。在一定的输入电压（VIN）和输出电压（VOUT）下，需要确定变换器的最低直流输入电压（VINMIN）、初级绕组电感量（LP）、折射电压（VOR）等参数。 此外，文章还提到了一些国际芯片供应商推出的控制IC（如安森美的NCP1207、IR公司的IRIS40XX系列、飞利浦的TEA162X系列以及意法半导体的L6565等），这些IC能够实现准谐振反激式变换器的功能，主要包括零电压开通、提高效率、降低EMI噪声、保持反激式变换器的优点，并且能够处理变化的工作频率。 在设计过程中，准谐振反激式变换器的设计挑战主要在于工作频率的不确定性，这导致了变压器的设计变得复杂。然而，通过本文提供的实用方法，可以更准确地确定主要设计参数，从而有效减少设计时间并确保变换器的设计能够满足预定的性能要求。