反激式開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

反激式開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

反激變換器

1、反激式開(kāi)關(guān)電源的電壓和電流的輸出特性要比正激式開(kāi)關(guān)電源的差。

反激式開(kāi)關(guān)電源在控制開(kāi)關(guān)接通期間不向負(fù)載提供功率輸出，僅在控制開(kāi)關(guān)關(guān)斷期間才把存儲(chǔ)能量轉(zhuǎn)化為反電動(dòng)勢(shì)向負(fù)載提供輸出，但控制開(kāi)關(guān)的占空比為0.5時(shí)，變壓器次級(jí)線圈輸出的電壓的平均值約等于電壓最大值的的二分之一，而流過(guò)負(fù)載的電流正好等于變壓器次級(jí)線圈最大電流的四分之一。即電壓脈動(dòng)系數(shù)等于2，電流脈動(dòng)系數(shù)等于4。反激式開(kāi)關(guān)電源的電壓脈動(dòng)系數(shù)，和正激式開(kāi)關(guān)電源的脈動(dòng)系數(shù)基本相同，但是電流的脈動(dòng)系數(shù)是正激式開(kāi)關(guān)電源的電流脈動(dòng)系數(shù)的兩倍。由此可知，反激式開(kāi)關(guān)電源的電壓和電流的輸出特性要比正激式開(kāi)關(guān)電源的差。特別是，反激式開(kāi)關(guān)電源使用的時(shí)候，為了防止電源開(kāi)關(guān)管過(guò)壓擊，起占空比一般都小于0.5，此時(shí)，流過(guò)變壓器次級(jí)線圈的電流會(huì)出現(xiàn)斷續(xù)，電壓和電流的脈動(dòng)系數(shù)都會(huì)增加，其電壓和電流的輸出特性將會(huì)變得更差。

2、反激式開(kāi)關(guān)電源的瞬態(tài)控制特性相對(duì)來(lái)說(shuō)比較差。

由于反激式開(kāi)關(guān)電源僅在開(kāi)關(guān)關(guān)斷期間才向負(fù)載提供能量輸出，當(dāng)負(fù)載電流出現(xiàn)變化時(shí)，開(kāi)關(guān)電源不能立即對(duì)輸出電壓或電流產(chǎn)生反應(yīng)，而需要等到下一個(gè)周期事，通過(guò)輸出電壓取樣和調(diào)寬控制電路的作用，開(kāi)關(guān)電源才開(kāi)始對(duì)已經(jīng)過(guò)去了的事情進(jìn)行反應(yīng)，即改變占空比，因此，反激式開(kāi)關(guān)電源的瞬態(tài)控制特性相對(duì)來(lái)說(shuō)比較差。有時(shí)，當(dāng)負(fù)載電流變化的頻率和相位與取樣、調(diào)寬控制電路輸出的電壓的延時(shí)特性在相位保持一致的時(shí)候，反激式開(kāi)關(guān)電源輸出電壓可能會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，這種情況在電視機(jī)的開(kāi)關(guān)電源中最容易出現(xiàn)。

3、反激式開(kāi)關(guān)電源變壓器初級(jí)和次級(jí)線圈的漏感都比較大，開(kāi)關(guān)電源變壓器的工作效率低。

反激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的鐵芯一般需要留一定的氣隙，一方面是為了防止變壓器的鐵芯因流過(guò)變壓器的初級(jí)線圈的電流過(guò)大，容易產(chǎn)生磁飽和。另一方面是因?yàn)樽儔浩鞯妮敵龉β市?，需要通過(guò)調(diào)整電壓器的氣隙和初級(jí)線圈的匝數(shù)，來(lái)調(diào)整變壓器初級(jí)線圈的電感量的大小。因此，反激式開(kāi)關(guān)電源變壓器初級(jí)和次級(jí)線圈的漏感都比較大，從而會(huì)降低開(kāi)關(guān)電源變壓器的工作效率，并且漏感還會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，容易把開(kāi)關(guān)管擊穿。

4、反激式開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)是電路比較簡(jiǎn)單，體積比較小，反激式開(kāi)關(guān)電源輸出電壓受占空比的調(diào)制幅度，相對(duì)于正激式開(kāi)關(guān)電源來(lái)要高很多。

反激式開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)是電路比較簡(jiǎn)單，比正激式開(kāi)關(guān)電源少用了一個(gè)大的儲(chǔ)能濾波電感，以及一個(gè)續(xù)流二極管，一次，反激式開(kāi)關(guān)電源的體積要比正激式開(kāi)關(guān)電源的體積小，且成本也要低。此外，反激式開(kāi)關(guān)電源輸出電壓受占空比的調(diào)制幅度，相對(duì)于正激式開(kāi)關(guān)電源來(lái)要高很多，因此，反激式開(kāi)關(guān)電源要求調(diào)控占空比的誤差信號(hào)幅度要比較低，誤差信號(hào)放大器的增益和動(dòng)態(tài)范圍也要較小。由于這些優(yōu)點(diǎn)，目前，反激式開(kāi)關(guān)電源在家電領(lǐng)域中還是被廣泛的應(yīng)用。

5、反激式開(kāi)關(guān)電源多用于功率較小的場(chǎng)合或是多路輸出的場(chǎng)合。

6、反激式開(kāi)關(guān)電源不需要加磁復(fù)位繞組。

在反激式開(kāi)關(guān)電源中，在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候，反激式變換器的變壓器儲(chǔ)能向負(fù)載釋放，磁芯自然復(fù)位，不需要加磁復(fù)位措施。

7、在反激式開(kāi)關(guān)電源中，電壓器既具有儲(chǔ)能的功能，有具有變壓和隔離的功能。

1、正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的瞬態(tài)控制特性相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好。

正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源正好是在變壓器的初級(jí)線圈被直流電壓激勵(lì)時(shí)，變壓器的次級(jí)線圈向負(fù)載提供功率輸出，并且輸出電壓的幅度是基本穩(wěn)定的，此時(shí)盡管輸出功率不停地變化，但輸出電壓的幅度基本還是不變，這說(shuō)明正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的瞬態(tài)控制特性相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好;只有在控制開(kāi)關(guān)處于關(guān)斷期間，功率輸出才全部由儲(chǔ)能電感和儲(chǔ)能電容兩者同時(shí)提供，此時(shí)輸出電壓雖然受負(fù)載電流的影響，但如果儲(chǔ)能電容的容量取得比較大，負(fù)載電流對(duì)輸出電壓的影響也很小。

2、正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源負(fù)載能力相對(duì)來(lái)說(shuō)比較強(qiáng)。

由于正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源一般都是選取變壓器輸出電壓的一周平均值，儲(chǔ)能電感在控制開(kāi)關(guān)接通和關(guān)斷期間都向負(fù)載提供電流輸出，因此，正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載能力相對(duì)來(lái)說(shuō)比較強(qiáng)，輸出電壓的紋波比較小。如果要求正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源輸出電壓有較大的調(diào)整率，在正常負(fù)載的情況下，控制開(kāi)關(guān)的占空比最好選取在0.5左右，或稍大于0.5，此時(shí)流過(guò)儲(chǔ)能濾波電感的電流才是連續(xù)電流。當(dāng)流過(guò)儲(chǔ)能濾波電感的電流為連續(xù)電流時(shí)，負(fù)載能力相對(duì)來(lái)說(shuō)比較強(qiáng)。

3、正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源的電壓和電流輸出特性要比反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源好很多。

當(dāng)控制開(kāi)關(guān)的占空比為0.5時(shí)，正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源輸出電壓uo的幅值正好等于電壓平均值Ua的兩倍，流過(guò)濾波儲(chǔ)能電感電流的最大值Im也正好是平均電流Io(輸出電流)的兩倍，因此，正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源的電壓和電流的脈動(dòng)系數(shù)S都約等于2，而與反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源的電壓和電流的脈動(dòng)系數(shù)S相比，差不多小一倍，說(shuō)明正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源的電壓和電流輸出特性要比反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源好很多。

4、正激式開(kāi)關(guān)電源比反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源多用一個(gè)大儲(chǔ)能濾波電感，以及一個(gè)續(xù)流二極管。

正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源的缺點(diǎn)也是非常明顯的。其中一個(gè)是電路比反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源多用一個(gè)大儲(chǔ)能濾波電感，以及一個(gè)續(xù)流二極管。此外，正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源輸出電壓受占空比的調(diào)制幅度，相對(duì)于反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō)要低很多，這個(gè)從(1-77)和(1-78)式的對(duì)比就很明顯可以看出來(lái)。因此，正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源要求調(diào)控占空比的誤差信號(hào)幅度比較高，誤差信號(hào)放大器的增益和動(dòng)態(tài)范圍也比較大。

5、正激式開(kāi)關(guān)電源的體積比較大。

正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源為了減少變壓器的勵(lì)磁電流，提高工作效率，變壓器的伏秒容量一般都取得比較大(伏秒容量等于輸入脈沖電壓幅度與脈沖寬度的乘積，這里用US來(lái)表示)，并且為了防止變壓器初級(jí)線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)把開(kāi)關(guān)管擊穿，正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源的變壓器要比反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源的變壓器多一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)吸收繞組，因此，正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源的變壓器的體積要比反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源的變壓器的體積大。

6、正激式開(kāi)關(guān)電源的變壓器初級(jí)線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)電壓要比反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)電壓高。

正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源還有一個(gè)更大的缺點(diǎn)是在控制開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，變壓器初級(jí)線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)電壓要比反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)電壓高。因?yàn)橐话阏な阶儔浩鏖_(kāi)關(guān)電源工作時(shí)，控制開(kāi)關(guān)的占空比都取在0.5左右，而反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源控制開(kāi)關(guān)的占空比都取得比較小。