确定准谐振反激式变换器主要设计参数的实用方法 上网日期: 2005年08月15日 准谐振反激式变换器(Flyback Converter)由于能够实现零电压开通,减少了开关损耗,降低了EMI噪声,因此越来越受到电源设计者的关注。但是由于它是工作在变频模式,因此导致诸多设计参数的不确定性。如何确定它的工作参数,成为设计这种变换器的关键,本文给出了一种较为实用的确定方法。 近年来,一些著名的国际芯片供应商陆续推出了准谐振反激式变换器的控制IC,例如安森美的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。正如这些公司宣传的那样,在传统的反激式变换器当中加入准谐振技术,既可以实现开关管的零电压开通,从而提高了效率、减少了EMI噪声,同时又保留了反激式变换器所固有的成本低廉、结构简单、易于实现多路输出等优点。因此,准谐振反激式变换器在低功率场合具有广阔的应用前景。但是,由于这种变换器的工作频率会随着输入电压及负载的变化而变化,这就给设计工作(特别是变压器的设计)造成一些困难。本文将从工作频率入手,详细阐述如何确定准谐振反激式变换器的几个主要设计参数:最低工作频率、变压器初级电感量、折射电压、初级绕组的峰值电流等。 准谐振反激式变换器的工作原理 图 1是准谐振反激式变换器的原理图。其中:LP为初级绕组电感量,LLEAK为初级绕组漏感量,RP是初级绕组的电阻,CP是谐振电容。 由图 1可见,准谐振反激式变换器与传统的反激式变换器的原理图基本一样,区别在于开关管的导通时刻不一样。图 2是工作在断续模式的传统反激式变换器的开关管漏源极间电压VDS的波形图。这里 VIN是输入电压,VOR为次级到初级的折射电压。 由图 2可见,当副边绕组中的能量释放完毕之后(即变压器磁通完全复位),在开关管的漏极出现正弦波振荡电压,振荡频率由LP、CP决定,衰减因子由RP决定。对于传统的反激式变换器,其工作频率是固定的,因此开关管再次导通有可能出现在振荡电压的任何位置(包括峰顶和谷底)。可以设想,如果控制开关管每次都是在振荡电压的谷底导通,如图 3所示,那么就可以实现零电压导通(或是低电压导通),这必将减少开关损耗,降低EMI噪声。实现这一点并不困难,只要增加磁通复位检测功能(通常是辅助绕组来实现),以便在检测到振荡电压达到最低点时打开开关管,就能达到目的。这实质上就是准谐振反激式变换器的工作原理,前文提到的几种IC均能实现这个功能。由此带来的问题是其...