12字转化为32字：优化隔离型反激式变换器的设计

反激式变换器的电感与负载并联，因此可以把单一的电感分为具有两个绕组的互耦电感，实现电气的隔离，如图4-3所示。

图4-3　由Buck-Boost变换器演变成隔离型反激变换器

反激式变换器的基本原理如图所示。UI为直流输入电压，UO为直流输出电压，T为高频变压器，Np为一次绕组，Ns为二次绕组。V为功率开关管MOSFET，其栅极接脉宽调制信号，漏极（驱动端）接一次绕组的下端。VD为输出整流二极管，C为输出滤波电容。在脉宽调制信号的正半周时V导通，一次侧有电流IP通过，将能量储存在一次绕组中。此时二次绕组的输出电压极性是上端为负、下端为正，使VD截止，没有输出，如图4-4a所示。负半周时V截止，一次侧没有电流通过，根据电磁感应的原理，此时在一次绕组上会产生感应电压UP，使二次绕组产生电压US，其极性是上端为正、下端为负，因此VD导通，经过VD、C整流滤波后获得输出电压，如图4-4b所示。由于开关频率很高，使输出电压（亦即滤波电容两端的电压）基本维持恒定，从而实现了稳压目的。

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图4-4　反激式变换器的基本原理

反激式变换器的高频变压器一次绕组的同名端与二次绕组的同名端极性相反，并且一次绕组的同名端接UI的正端，另一端接功率开关管的驱动端。当功率开关管导通时，将能量储存在高频变压器中；当功率开关管截止时再将能量传输给二次侧。高频变压器就相当于一个储能电感，不断地储存能量和释放能量；既可构成交流输入的AC/DC变换器，亦可构成直流输入的变换器。

反激式变换器输出电压的极性可正、可负，这取决于绕组极性和输出整流管的具体接法。输出电压可低于或高于输入电压，这取决于高频变压器的匝数比。其输出电压表达式为：

其中，n为一次、二次绕组匝数比。反激式变换器不能在输出整流二极管与滤波电容之间串联低频滤波电感（小磁珠电感除外，其电感量仅为几个微亨，是专门抑制高频干扰的），否则无法正常工作。