【技术】从工作原理、拓扑结构、工作模式及设计要点四个方面全面认识反激变压器
反激式（Flyback）变压器应用于各类适配器及小功率电源，相比于正激变压器，反激变压器有不可磨灭的优点：电路拓扑结构简单，所用开关器件少，因此成本相对低；反激变压器开关关断时，磁芯自动复位，不需要磁复位措施，因此体积小；增加多个不同匝数的次级，获得多路输出。在功率上，反激变压器一般应用在100W以下的小功率场合，正激变压器则适用功率稍大的场合；在瞬态控制特性上，反激式开关电源电流和电压输出特性比正激式开关电源差。下面顺络电子从工作原理、拓扑结构、工作模式及设计要点四个方面认识反激变压器。
工作原理
· 变压器实际上是利用电磁感应原理，改变交流电压的装置。
· 反激变压器中，绕组的极性设置要使一次绕组导电时，二次绕组无法导电；在充磁期间即在导通期间（Ton），电感器存储能量；在截止期间（Toff），能量向负载释放。
拓扑结构
· Ton期间：Mosfet导通，变压器初级侧和次级的绕组极性相反，二极管截止，次级侧不工作。
· Toff期间：Mosfet断开，次级侧工作。
· 反激变压器在开关管关断时候才向负载提供输出，在下一周期才改变占空比进行电路控制，因此瞬态控制特性一般。
· 以下为正激变压器和反激变压器在开关管导通和截止时候的工作状态：
工作模式
·低电压输入时，负载从轻载到重载，变压器工作模式从DCM->BCM->CCM变化。
· 高电压输入时，负载从轻载到重载，变压器一直工作在CCM状态。
备注：
DCM：断续导通模式
BCM：临界导通模式
CCM：连续导通模式
变压器在CCM模式下的峰值电流比DCM小、开关损耗低、效率高，故而反激变压器多采用CCM模式，尽量避免进入DCM模式。但是变压器一般为宽电压输入范围，那么使其一直工作在CCM模式设计比较困难。
至今未有文献给出输入电压和负载使反激变压器从CCM进入到DCM的数字表达式。但是实际变压器的工作模式与输入电压、负载电流及反射电压等因素有关，最小电流纹波率或反射电压取值越大，反激变压器在输入电压增大时或负载电流减小时，越容易工作在DCM模式。
设计要点
· 反激变压器磁芯设计
① 设计变压器磁芯应基于传输功率和开关频率进行计算：
在使用磁芯面积乘积设计变压器磁芯时，调整磁芯截面积Ae和磁芯窗口Aw的大小应满足以下要求：
Ae：设计变压器的磁芯截面积Ae应该保证磁芯不饱和，即Bmax < Bs
Aw：设计变压器的磁芯窗口面积Aw应保证所有绕组都能绕的下:
K0：窗口填充系数 N:各绕组的圈数 R:带漆膜导线半径
② 磁性材料选型
变压器的磁芯材料一般选用锰锌铁氧体，因为变压器的工作频率一般在100-300KHZ左右，无需选择更高频的镍锌铁氧体。并且锰锌铁氧体的磁导率高、饱和磁感应强度特性好，因此变压器磁芯材料一般选用锰锌铁氧体。
· 反激变压器线规设计
导体通过高频电流时，主电流和涡流之和在导体表面加强，越向导线中心越弱，电流趋于导体表面，这就是集肤效应。为了减少集肤效应造成的损耗，线规设计可以选择线径小于透入深度，此时，交流电阻可以近似用直流电阻代替。
导线线径不超过集肤深度的2倍，若超过集肤深度，则采用多股并绕的方案替代。
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