開關(guan) 電源分為(wei) ：隔離與(yu) 非隔離兩(liang) 種形式，在這主要說一下隔離式開關(guan) 電源的拓撲形式，隔離電源按照結構形式不同，可分為(wei) 兩(liang) 大類：正激式和反激式。反激式指在變壓器原邊導通時副邊截止，變壓器儲(chu) 能。原邊截止時，副邊導通，能量釋放到負載的工作狀態，一般常規 反激式電源單管多，雙管的不常見。正激式指在變壓器原邊導通同時副邊感應出對應電壓輸出到負載，能量通過變壓器直接傳(chuan) 遞。按規格又可分為(wei) 常規正激，包括單管正激，雙管正激。半橋、橋式電路都屬於(yu) 正激電路。

　　正激和反激電路各有其特點，在設計電路的過程中為(wei) 達到最優(you) 性價(jia) 比，可以靈活運用。一般在小功率場合可選用反激式。稍微大一些可采用單管正激電路，中等功率可采用雙管正激電路或半橋電路，低電壓時采用推挽電路，與(yu) 半橋工作狀態相同。大功率輸出，一般采用橋式電路，低壓也可采用推挽電路。

　　反激式電源因其結構簡單，省掉了一個(ge) 和變壓器體(ti) 積大小差不多的電感，而在中小功率電源中得到廣泛的應用。在有些介紹中講到反激式電源功率隻能做到幾十瓦，輸出功率超過 100 瓦就沒有優(you) 勢，實現起來有難度。本人認為(wei) 一般情況下是這樣的，但也不能一概而論，PI 公司的TOP 芯片就可做300 瓦，有文章介紹反激電源可做到上千瓦，但沒見過實物。輸出功率大小與(yu) 輸出電壓高低有關(guan) 。
 
　　反激電源變壓器漏感是一個(ge) 非常關(guan) 鍵的參數，由於(yu) 反激電源需要變壓器儲(chu) 存能量，要使變壓器鐵芯得到充分利用，一般都要在磁路中開氣隙，其目的是改變鐵芯磁滯回線的斜率，使變壓器能夠承受大的脈衝(chong) 電流衝(chong) 擊，而不至於(yu) 鐵芯進入飽和非線形狀態，磁路中氣隙處於(yu) 高磁阻狀態，在磁路中產(chan) 生漏磁遠大於(yu) 完全閉合磁路。

　　變壓器初次極間的偶合，也是確定漏感的關(guan) 鍵因素，要盡量使初次極線圈靠近，可采用三明治繞法，但這樣會(hui) 使變壓器分布電容增大。選用鐵芯盡量用窗口比較長的磁芯，可減小漏感，如用EE、EF、EER、PQ 型磁芯效果要比 EI 型的好。
 
　　關(guan) 於(yu) 反激電源的占空比，原則上反激電源的最大占空比應該小於(yu) 0.5，否則環路不容易補償(chang) ，有可能不穩定，但有一些例外，如美國PI 公司推出的 TOP 係列芯片是可以工作在占空比大於(yu) 0.5 的條件下。占空比由變壓器原副邊匝數比確定，先確定反射電壓（輸出電壓通過變壓器耦合反映到原邊的電壓值）在一定電壓範圍內(nei) 反射電壓提高則工作，占空比增大，開關(guan) 管損耗降低(RMS 降低)。反射電壓降低則工作占空比減小，開關(guan) 管損耗增大。當然這也是有前提條件，當占空比增大，則意味著輸出二極管導通時間縮短，為(wei) 保持輸出穩定，更多的時候將由輸出電容放電電流來保證，輸出電容將承受更大的高頻紋波電流衝(chong) 刷，而使其發熱加劇，這在許多條件下是不允許的。

　　占空比增大，改變變壓器匝數比，會(hui) 使變壓器漏感加大，使其整體(ti) 性能變，當漏感能量大到一定程度，可充分抵消掉開關(guan) 管大占空帶來的低損耗，時就沒有再增大占空比的意義(yi) 了，甚至可能會(hui) 因為(wei) 漏感反峰值電壓過高而擊穿開關(guan) 管。由於(yu) 漏感大，可能使輸出紋波，及其他一些電磁指標變差。當占空比小時，開關(guan) 管通過電流有效值高，變壓器初級電流有效值大，降低變換器效率，但可改善輸出電容的工作條件，降低發熱。如何確定變壓器反射電壓（即占空比）。

　　關(guan) 於(yu) 反激電源的占空比（我關(guan) 注反射電壓，與(yu) 占空比一致），占空比還與(yu) 選擇開關(guan) 管的耐壓有關(guan) ，有一些早期的反激電源使用比較低耐壓開關(guan) 管，如600V或650V 作為(wei) 交流 220V 輸入電源的開關(guan) 管，也許與(yu) 當時生產(chan) 工藝有關(guan) ，高耐壓管子，不易製造，或者低耐壓管子有更合理的導通損耗及開關(guan) 特性，像這種線路反射電壓不能太高，否則為(wei) 使開關(guan) 管工作在安全範圍內(nei) ，吸收電路損耗的功率也是相當可觀的。
 
　　實踐證明 600V 管子反射電壓不要大於(yu) 100V，650V 管子反射電壓不要大於(yu) 120V，把漏感尖峰電壓值鉗位在50V時管子還有50V的工作餘(yu) 量。現在由於(yu) MOS 管製造工藝水平的提高，一般反激電源都采用700V 或750V 甚至 800-900V 的開關(guan) 管。像這種電路，抗過壓的能力強一些開關(guan) 變壓器反射電壓也可以做得比較高一些，最大反射電壓在150V 比較合適，能夠獲得較好的綜合性能。
 
　　PI公司的TOP 芯片推薦為(wei) 135V采用瞬變電壓抑製二極管鉗位。但他們(men) 的評估板一般反射電壓都要低於(yu) 這個(ge) 數值在110V左右。這兩(liang) 種類型各有優(you) 缺點：

第一類：缺點抗過壓能力弱，占空比小，變壓器初級脈衝(chong) 電流大。優(you) 點：變壓器漏感小，電磁輻射低，紋波指標高，開關(guan) 管損耗小，轉換效率不一定比第二類低。

第二類：缺點開關(guan) 管損耗大一些，變壓器漏感大一些，紋波差一些。優(you) 點：抗過壓能力強一些，占空比大，變壓器損耗低一些，效率高一些。

反激電源反射電壓還有一個(ge) 確定因素反激電源的反射電壓還與(yu) 一個(ge) 參數有關(guan) ，那就是輸出電壓，輸出電壓越低則 變壓器匝數比越大，變壓器漏感越大，開關(guan) 管承受電壓越高，有可能擊穿開關(guan) 管、吸收電路消耗功率越大，有可能使吸收回路功率器件永久失效（特別是采用瞬變電壓抑製二極管的電路）。在設計低壓輸出小功率反激電源的優(you) 化過程中必須小心處理，處理方法有幾個(ge) ：
1、采用大一個(ge) 功率等級的磁芯降低漏感，這樣可提高低壓反激電源的轉換效率，降低損耗，減小輸出紋波，提高多路輸出電源的交差調整率，一般常見於(yu) 家電用開關(guan) 電源，如光碟機、DVB 機頂盒等。

2、如果條件不允許加大磁芯，隻能降低反射電壓，減小占空比。降低反射電壓可減小漏感但有可能使電源轉換效率降低，這兩(liang) 者是一個(ge) 矛盾，必須要有一個(ge) 替代過程才能找到一個(ge) 合適的點，在變壓器替代實驗過程中，可以檢測變壓器原邊的反峰電壓，盡量降低反峰電壓脈衝(chong) 的寬度，和幅度，可增加變換器的工作安全裕度。一般反射電壓在110V 時比較合適。

3、增強耦合，降低損耗，采用新的技術，和繞線工藝，變壓器為(wei) 滿足安全規範會(hui) 在原邊和副邊間采取絕緣措施，如墊絕緣膠帶、加絕緣端空膠帶。這些將影響變壓器漏感性能，現實生產(chan) 中可采用初級繞組包繞次級的繞法。或者次級用三重絕緣線繞製，取消初次級間的絕緣物，可以增強耦合，甚至可采用寬銅皮繞製。

　　低壓輸出指小於(yu) 或等於(yu) 5V 的輸出，像這一類小功率電源，功率輸出大於(yu) 20W 輸出可采用正激式，可獲得最佳性價(jia) 比，當然這也不是決(jue) 對的，與(yu) 個(ge) 人的習(xi) 慣，應用的環境有關(guan) 係。
 
　　反激電源變壓器磁芯在工作在單向磁化狀態，所以磁路需要開氣隙，類似於(yu) 脈動直流電感器。部分磁路通過空氣縫隙耦合。為(wei) 什麽(me) 開氣隙的原理本人理解為(wei) ：由於(yu) 功率鐵氧體(ti) 也具有近似於(yu) 矩形的工作特性曲線（磁滯回線），在工作特性曲線上Y 軸表示磁感應強度B，現在的生產(chan) 工藝一般飽和點在400mT以上，一般此值在設計中取值應該在 200-300mT比較合適、X軸表示磁場強度H，此值與(yu) 磁化電流強度成比例關(guan) 係。磁路開氣隙相當於(yu) 把磁體(ti) 磁滯回線向X軸向傾(qing) 斜，在同樣的磁感應強度下，可承受更大的磁化電流，則相當於(yu) 磁心儲(chu) 存更多的能量，此能量在開關(guan) 管截止時通過變壓器次級瀉放到負載電路，反激電源磁芯 開氣隙有兩(liang) 個(ge) 作用。其一是傳(chuan) 遞更多能量，其二防止磁芯進入飽和狀態。
 
　　反激電源的變壓器工作在單向磁化狀態，不僅(jin) 要通過磁耦合傳(chuan) 遞能量，還擔負電壓變換輸入輸出隔離的多重作用。所以氣隙的處理需要非常小心，氣隙太大可使漏感變大，磁滯損耗增加，鐵損、銅損增大，影響電源的整機性能。氣隙太小有可能使變壓器磁芯飽和，導致電源損壞所謂反激電源的連續與(yu) 斷續模式是指變壓器的工作狀態，在滿載狀態變壓器工作於(yu) 能量完全傳(chuan) 遞，或不完全傳(chuan) 遞的工作模式。一般要根據工作環境進行設計，常規反激電源應該工作在連續模式，這樣開關(guan) 管、線路的損耗都比較小，而且可以減輕輸入輸出電容的工作應力，但是這也有一些例外。
 
　　需要特別指出：由於(yu) 反激電源的特點也比較適合設計成高壓電源，而高壓電源變壓器一般工作在斷續模式，本人理解為(wei) 由於(yu) 高壓電源輸出需要采用高耐壓的整流二極管。由於(yu) 製造工藝特點，高反壓二極管，反向恢複時間長，速度低，在電流連續狀態，二極管是在有正向偏壓時恢複，反向恢複時的能量損耗非常大，不利於(yu) 變換器性能的提高，輕則降低轉換效率，整流管嚴(yan) 重發熱，重則甚至燒毀整流管。由於(yu) 在斷續模式下，二極管是在零偏壓情況下反向偏置，損耗可以降到一個(ge) 比較低的水平。所以高壓電源工作在斷續模式，並且工作頻率不能太高。

　　還有一類反激式電源工作在臨(lin) 界狀態，一般這類電源工作在調頻模式，或調頻調寬雙模式，一些低成本的自激電源（RCC）常采用這種形式，為(wei) 保證輸出穩定，變壓器工作頻率隨著，輸出電流或輸入電壓而改變，接近滿載時變壓器始終保持在連續與(yu) 斷續之間，這種電源隻適合於(yu) 小功率輸出，否則電磁兼容特性的處理會(hui) 很讓人頭痛。

　　反激開關(guan) 電源變壓器應工作在連續模式，那就要求比較大的繞組電感量，當然連續也是有一定程度的，過分追求絕對連續是不現實的，有可能需要很大的磁芯，非常多的線圈匝數，同時伴隨著大的漏感和分布電容，可能得不償(chang) 失。那麽(me) 如何確定這個(ge) 參數呢，通過多次實踐，及分析同行的設計，在標稱電壓輸入時，輸出達到50%~60%變壓器從(cong) 斷續，過渡到連續狀態比較合適。或者在最高輸入電壓狀態時，滿載輸出時，變壓器能夠過渡到連續狀態就可以了。