開關電源教程(6)：正激式變壓器開關電源工作原理

1-6．正激式變壓器開關電源

正激式變壓器開關電源輸出電壓的瞬態控制特性和輸出電壓負載特性，相對來說比較好，因此，工作比較穩定，輸出電壓不容易產生抖動，在一些對輸出電壓參數要求比較高的場合，經常使用。

1-6-1．正激式變壓器開關電源工作原理

所謂正激式變壓器開關電源，是指當變壓器的初級線圈正在被直流電壓激勵時，變壓器的次級線圈正好有功率輸出。

 

圖1-17是正激式變壓器開關電源的簡單工作原理圖，圖1-17中Ui是開關電源的輸入電壓，T是開關變壓器，K是控制開關，L是儲能濾波電感，C是儲能濾波電容，D2是續流二極管，D3是削反峰二極管，R是負載電阻。

在圖1-17中，需要特別注意的是開關變壓器初、次級線圈的同名端。如果把開關變壓器初線圈或次級線圈的同名端弄反，圖1-17就不再是正激式變壓器開關電源了。

我們從（1-76）和（1-77）兩式可知，改變控制開關K的占空比D，只能改變輸出電壓（圖1-16-b中正半周）的平均值Ua ，而輸出電壓的幅值Up不變。因此，正激式變壓器開關電源用于穩壓電源，只能采用電壓平均值輸出方式。

圖1-17中，儲能濾波電感L和儲能濾波電容C，還有續流二極管D2，就是電壓平均值輸出濾波電路。其工作原理與圖1-2的串聯式開關電源電壓濾波輸出電路完全相同，這里不再贅述。關于電壓平均值輸出濾波電路的詳細工作原理，請參看“1-2．串聯式開關電源”部分中的“串聯式開關電源電壓濾波輸出電路”內容。

正激式變壓器開關電源有一個最大的缺點，就是在控制開關K關斷的瞬間開關電源變壓器的初、次線圈繞組都會產生很高的反電動勢，這個反電動勢是由流過變壓器初線圈繞組的勵磁電流存儲的磁能量產生的。因此，在圖1-17中，為了防止在控制開關K關斷瞬間產生反電動勢擊穿開關器件，在開關電源變壓器中增加一個反電動勢能量吸收反饋線圈N3繞組，以及增加了一個削反峰二極管D3。

反饋線圈N3繞組和削反峰二極管D3對于正激式變壓器開關電源是十分必要的，一方面，反饋線圈N3繞組產生的感應電動勢通過二極管D3可以對反電動勢進行限幅，并把限幅能量返回給電源，對電源進行充電；另一方面，流過反饋線圈N3繞組中的電流產生的磁場可以使變壓器的鐵心退磁，使變壓器鐵心中的磁場強度恢復到初始狀態。