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授课教师
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陆冰

德州仪器系统工程师德州仪器技术委员会资深委员（SMTS）

陆冰博士于2006年从弗吉尼亚理工及州立大学获得博士学位并加入德州仪器，专注于AC/DC及隔离DC/DC控制芯片的研发及技术支持。参与并领导了各类电源控制芯片的研发，包括PFC，LLC，同步整流，反激电路，全桥及半桥控制芯片。现为高电压控制器系统工程师及德州仪器技术委员会资深委员（SMTS）。

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本节课件

《反盗版盗链声明》

课程介绍

正激变换器

总章节：6
课程时长：01:00:42

这章课程中我们讲解了正激变换器的基本工作原理。由于正激变换器和Buck电路非常类似，电路的讲解主要关注于变压器的去磁及开关管的电压电流应力。通过对于不同的去磁方式的分析，我们介绍了双管正激及有源钳位正激的基本工作原理。最后给出了正激电路的设计步骤及设计举例。

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陆冰

德州仪器系统工程师德州仪器技术委员会资深委员（SMTS）

陆冰博士于2006年从弗吉尼亚理工及州立大学获得博士学位并加入德州仪器，专注于AC/DC及隔离DC/DC控制芯片的研发及技术支持。参与并领导了各类电源控制芯片的研发，包括PFC，LLC，同步整流，反激电路，全桥及半桥控制芯片。现为高电压控制器系统工程师及德州仪器技术委员会资深委员（SMTS）。

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00:00

正激变换器基础知识

Buck变换器是由开关管、二极管、电感和电容组成的。它适用于输出电压小于输入电压的情况。开关管将输入电压转换为方波，然后输出滤波器将开关节点的脉冲电压转换为直流电压。当滤波电感在连续模式下工作时，输出电压等于输入电压乘以开关的占空比。输入和输出的供电情况可以通过Buck变换器的输入和输出来看到。

Buck变换器是由开关管、二极管、电感和电容组成的。它适用于输出电压小于输入电压的情况。开关管将输入电压转换为方波，然后输出滤波器将开关节点的脉冲电压转换为直流电压。当滤波电感在连续模式下工作时，输出电压等于输入电压乘以开关的占空比。输入和输出的供电情况可以通过Buck变换器的输入和输出来看到。

01:00

正激变换器基础知识

1. 我们可以在buck变换器的基础上，在开关节点加上隔离变压器来实现隔离。 2. 变压器不能和2极管直接并联，需要加上整流二极管。 3. 将开关管从上面移到下面，以方便驱动，构成了一个正极变换器。 4. 变压器和2极管并联时只能加上正电压，不能加上负电压，电感也是如此。 5. 电容不能和2极管串联，否则只能充电不能放电，失去作用。

1. 我们可以在buck变换器的基础上，在开关节点加上隔离变压器来实现隔离。 2. 变压器不能和2极管直接并联，需要加上整流二极管。 3. 将开关管从上面移到下面，以方便驱动，构成了一个正极变换器。 4. 变压器和2极管并联时只能加上正电压，不能加上负电压，电感也是如此。 5. 电容不能和2极管串联，否则只能充电不能放电，失去作用。

02:11

正激变换器的工作原理和退磁方法

正激变换器的工作原理与反激（flyback）电路有所不同。当开关管导通时，输入电压加在变压器的原边，形成上正下负的电压。此时，二极管D2反偏处于截止状态，电感通过续流二极管充电，电感电流线性上升。当开关管关断时，电感电流开始线性下降，D2两端的电压呈现脉冲状态。输出电压是经过滤波后的平均值，等于输入电压折算到副边再乘以占空比。

正激变换器的工作原理与反激（flyback）电路有所不同。当开关管导通时，输入电压加在变压器的原边，形成上正下负的电压。此时，二极管D2反偏处于截止状态，电感通过续流二极管充电，电感电流线性上升。当开关管关断时，电感电流开始线性下降，D2两端的电压呈现脉冲状态。输出电压是经过滤波后的平均值，等于输入电压折算到副边再乘以占空比。

03:44

正激变换器的工作原理和退磁方法

正激变压器不需要储存能量，能量从原边直接传递到副边。正激变压器的励磁电感可以做得较大，通常没有气隙。计算正激变压器支持电感电流的公式是：励磁电感电流的上升斜率等于输入电压除以励磁电感，再乘以开关管的导通时间。输入电压乘上占空比是输出电压的固定值，励磁电感的电流峰值保持恒定。变压器需要在每个开关周期内去磁，否则会导致变压器饱和，需要在变压器上加反向电压来去磁。

正激变压器不需要储存能量，能量从原边直接传递到副边。正激变压器的励磁电感可以做得较大，通常没有气隙。计算正激变压器支持电感电流的公式是：励磁电感电流的上升斜率等于输入电压除以励磁电感，再乘以开关管的导通时间。输入电压乘上占空比是输出电压的固定值，励磁电感的电流峰值保持恒定。变压器需要在每个开关周期内去磁，否则会导致变压器饱和，需要在变压器上加反向电压来去磁。

05:50

正激变换器的工作原理和退磁方法

正激变压器可以利用第三个绕组来去磁。当开关管导通时，输入电压加在变压器的原边，同名端电压为正。变压器的原边和去磁绕组可以看作一个反激变压器。当开关管关断时，变压器的励磁电感电流通过去磁绕组去磁。当去磁绕组的匝数和原边的匝数一样时，开关管所能工作的最大占空比必须小于50%

正激变压器可以利用第三个绕组来去磁。当开关管导通时，输入电压加在变压器的原边，同名端电压为正。变压器的原边和去磁绕组可以看作一个反激变压器。当开关管关断时，变压器的励磁电感电流通过去磁绕组去磁。当去磁绕组的匝数和原边的匝数一样时，开关管所能工作的最大占空比必须小于50%

07:22

正激变换器的工作原理和退磁方法

讨论了两种不同的方法来给变压器去磁，即使用去磁绕组和RCD箝位电路。使用去磁绕组的优点是简单，开关管的电压应力较小，并且可以回收励磁电感的能量。缺点是硬开关，最大占空比限制在50%。使用RCD箝位电路的优点是最大占空比可以大于50%，不需要改变变压器的结构，但缺点是开关管的电压应力较大，而且励磁电感的能量被消耗在箝位电路中，导致损耗较大。

讨论了两种不同的方法来给变压器去磁，即使用去磁绕组和RCD箝位电路。使用去磁绕组的优点是简单，开关管的电压应力较小，并且可以回收励磁电感的能量。缺点是硬开关，最大占空比限制在50%。使用RCD箝位电路的优点是最大占空比可以大于50%，不需要改变变压器的结构，但缺点是开关管的电压应力较大，而且励磁电感的能量被消耗在箝位电路中，导致损耗较大。

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00:00

正激变换器基础知识

Buck变换器是由开关管、二极管、电感和电容组成的。它适用于输出电压小于输入电压的情况。开关管将输入电压转换为方波，然后输出滤波器将开关节点的脉冲电压转换为直流电压。当滤波电感在连续模式下工作时，输出电压等于输入电压乘以开关的占空比。输入和输出的供电情况可以通过Buck变换器的输入和输出来看到。

Buck变换器是由开关管、二极管、电感和电容组成的。它适用于输出电压小于输入电压的情况。开关管将输入电压转换为方波，然后输出滤波器将开关节点的脉冲电压转换为直流电压。当滤波电感在连续模式下工作时，输出电压等于输入电压乘以开关的占空比。输入和输出的供电情况可以通过Buck变换器的输入和输出来看到。

01:00

正激变换器基础知识

1. 我们可以在buck变换器的基础上，在开关节点加上隔离变压器来实现隔离。 2. 变压器不能和2极管直接并联，需要加上整流二极管。 3. 将开关管从上面移到下面，以方便驱动，构成了一个正极变换器。 4. 变压器和2极管并联时只能加上正电压，不能加上负电压，电感也是如此。 5. 电容不能和2极管串联，否则只能充电不能放电，失去作用。

1. 我们可以在buck变换器的基础上，在开关节点加上隔离变压器来实现隔离。 2. 变压器不能和2极管直接并联，需要加上整流二极管。 3. 将开关管从上面移到下面，以方便驱动，构成了一个正极变换器。 4. 变压器和2极管并联时只能加上正电压，不能加上负电压，电感也是如此。 5. 电容不能和2极管串联，否则只能充电不能放电，失去作用。

02:11

正激变换器的工作原理和退磁方法

正激变换器的工作原理与反激（flyback）电路有所不同。当开关管导通时，输入电压加在变压器的原边，形成上正下负的电压。此时，二极管D2反偏处于截止状态，电感通过续流二极管充电，电感电流线性上升。当开关管关断时，电感电流开始线性下降，D2两端的电压呈现脉冲状态。输出电压是经过滤波后的平均值，等于输入电压折算到副边再乘以占空比。

正激变换器的工作原理与反激（flyback）电路有所不同。当开关管导通时，输入电压加在变压器的原边，形成上正下负的电压。此时，二极管D2反偏处于截止状态，电感通过续流二极管充电，电感电流线性上升。当开关管关断时，电感电流开始线性下降，D2两端的电压呈现脉冲状态。输出电压是经过滤波后的平均值，等于输入电压折算到副边再乘以占空比。

03:44

正激变换器的工作原理和退磁方法

正激变压器不需要储存能量，能量从原边直接传递到副边。正激变压器的励磁电感可以做得较大，通常没有气隙。计算正激变压器支持电感电流的公式是：励磁电感电流的上升斜率等于输入电压除以励磁电感，再乘以开关管的导通时间。输入电压乘上占空比是输出电压的固定值，励磁电感的电流峰值保持恒定。变压器需要在每个开关周期内去磁，否则会导致变压器饱和，需要在变压器上加反向电压来去磁。

正激变压器不需要储存能量，能量从原边直接传递到副边。正激变压器的励磁电感可以做得较大，通常没有气隙。计算正激变压器支持电感电流的公式是：励磁电感电流的上升斜率等于输入电压除以励磁电感，再乘以开关管的导通时间。输入电压乘上占空比是输出电压的固定值，励磁电感的电流峰值保持恒定。变压器需要在每个开关周期内去磁，否则会导致变压器饱和，需要在变压器上加反向电压来去磁。

05:50

正激变换器的工作原理和退磁方法

正激变压器可以利用第三个绕组来去磁。当开关管导通时，输入电压加在变压器的原边，同名端电压为正。变压器的原边和去磁绕组可以看作一个反激变压器。当开关管关断时，变压器的励磁电感电流通过去磁绕组去磁。当去磁绕组的匝数和原边的匝数一样时，开关管所能工作的最大占空比必须小于50%

正激变压器可以利用第三个绕组来去磁。当开关管导通时，输入电压加在变压器的原边，同名端电压为正。变压器的原边和去磁绕组可以看作一个反激变压器。当开关管关断时，变压器的励磁电感电流通过去磁绕组去磁。当去磁绕组的匝数和原边的匝数一样时，开关管所能工作的最大占空比必须小于50%

07:22

正激变换器的工作原理和退磁方法

讨论了两种不同的方法来给变压器去磁，即使用去磁绕组和RCD箝位电路。使用去磁绕组的优点是简单，开关管的电压应力较小，并且可以回收励磁电感的能量。缺点是硬开关，最大占空比限制在50%。使用RCD箝位电路的优点是最大占空比可以大于50%，不需要改变变压器的结构，但缺点是开关管的电压应力较大，而且励磁电感的能量被消耗在箝位电路中，导致损耗较大。

讨论了两种不同的方法来给变压器去磁，即使用去磁绕组和RCD箝位电路。使用去磁绕组的优点是简单，开关管的电压应力较小，并且可以回收励磁电感的能量。缺点是硬开关，最大占空比限制在50%。使用RCD箝位电路的优点是最大占空比可以大于50%，不需要改变变压器的结构，但缺点是开关管的电压应力较大，而且励磁电感的能量被消耗在箝位电路中，导致损耗较大。

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2023-05-07 13:29:56

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