变压器的设计方法 - 反激式(RCD)开关电源原理及设计

因该电源是公司产品的一个配套使用，且各项指标都不是要求太高，故选用最常用的反激拓扑，这样既可以减小体积（给的体积不算大），还能降低成本，一举双的！

　　反激拓扑的前身是Buck-Boost变换器，只不过就是在Buck-Boost变换器的开关管和续流二极管之间放入一个变压器，从而实现输入与输出电气隔离的一种方式，因此，反激变换器也就是带隔离的Buck-Boost变换器。

　　先学习下Buck-Boost变换器

　　工作原理简单介绍下

　　1.在管子打开的时候，二极管D1反向偏置关断，电流Is流过电感L，电感电流IL线性上升，储存能量！

　　2.当管子关断时，电感电流不能突变，电感两端电压反向为上负下正，二极管D1正向偏置开通！给电容C充电及负载提供能量！

　　3.接着开始下个周期！

　　从上面工作可以看出，Buck-Boost变换器是先储能再释放能量，VS不直接向输出提供能量，而是管子打开时，把能量储存在电感，管子关断时，电感向输出提供能量！

　　根据电流的流向，可以看出上边输出电压为负输出！

　　根据伏秒法则

　　Vin*Ton=Vout*Toff

　　Ton=T*D

　　Toff=T*（1-D）

　　代入上式得

　　Vin*D=Vout*（1-D）

　　得到输出电压和占空比的关系Vout=Vin*D/（1-D）

　　看下主要工作波形

　　从波形图上可以看出，晶体管和二极管D1承受的电压应力都为Vs+Vo（也就是Vin+Vout）；

　　再看最后一个图，电感电流始终没有降到0，所以这种工作模式为电流连续模式（Ccm模式）。

　　如果再此状态下把电感的电感量减小，减到一定条件下，会出现这个波形！

　　从上图可以看出，电感电流始终降到0后再到最大，所以这种模式叫不连续模式（DCM模式）。

　　把上边的Buck-Boost变换器的开关管和续流管之间加上一个变压器就会变成反激变换器！

　　还是和上边一样，先把原理大概讲下：

　　1. 开关开通，变压器初级电感电流在输入电压的作用下线性上升，储存能量。变压器初级感应电压到次级，次级二极管D反向偏置关断。

　　2. 开关关断，初级电流被关断，由于电感电流不能突变，电感电压反向（为上负下正），变压器初级感应到次级，次级二极管正向偏置导通，给C充电和向负载提供能量！

　　3. 开始下个周期。以上假设C的容量足够大，在二极管关断期间（开关开通期间）给负载提供能量！

　　咱先看下在理想情况下的VDS波形

　　上面说的是指变压器和开关都是理想工作状态！