电源篇 -- 反激式开关电源

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4 d3 n% B" Q0 [电源篇 – 反激式开关电源

感谢阅读本文，在接下来很长的一段时间里，我将陆续分享项目实战经验。从电源、单片机、晶体管、驱动电路、显示电路、有线通讯、无线通信、传感器、原理图设计、PCB设计、软件设计、上位机等，给新手综合学习的平台，给老司机交流的平台。所有文章来源于项目实战，属于原创。
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一、工作原理

反激变换器的基本电路图如上图。
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) K0 B1 w+ D' ]8 F- }工作原理如下：当Q1导通时，整流二极管D1、D2反向截止，输出电容给负载供电。T1相当于一个纯电感，流过Np的电流线性上升，达到峰值Ip。当Q1关断时，所有绕组电压反向，此反激电压使输出二极管D1、D2进入导通状态，同时初级存储的能量1/2LIp2传送到次级，提供负载电流，同时给输出电容充电。

反激变换器的主要优点是不需要输出滤波电感，因为反激变压器有着变压器与电感的双重功能，在输出功率为5至150W的低成本隔离电源中应用非常广泛。

  k+ F4 R- d! y) ^/ O6 l) t  X0 R二、项目实战


1、器件选型

+ X" U0 t  @" B$ S' k+ w1 ?; l; Y品牌很多，像PI、TI、MPS等，可以上立创商城查找。
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5 m$ {' m& R! L4 k/ i, c本次项目实战以国产SM7022为例进行讲解，其它型号设计方法大同小异。

3 E" O4 K) ?( U( p2 _2、原理图设计
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设计说明：

①、输入部分参考典型设计，增加保险丝、压敏电阻、NTC、共模电感等；
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: Y4 I* v1 V4 |! I  B6 Y- }9 ?②、变压器是反激式开关电源的核心，设计时需要注意，你不是在设计一个变压器，而是有着多绕组的扼流圈，初级与次级的安匝比守恒，具体设计方法请参考开源项目变压器设计文档；
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③、输出反馈有原边反馈与光耦反馈，原边反馈成本更低，但响应速度、精度等没有光耦反馈好，本设计采用的是光耦反馈；

3 T% M* U7 `2 [0 N# u④、更多设计说明请参考datasheet。

3、PCB设计

设计说明：

①、注意爬电距离，高低压部分开槽处理；
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$ h: |  n" f8 ~" V②、布局时，开关环路尽量小，降低EMC，提高电源稳定性，降低纹波等；

③、反馈环路避免受到功率部分的干扰；
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三、小结

; Y* J7 X* @+ n0 o反激式开关电源是低功率低成本常用的隔离电源，需要我们深入的理解基本电路原理，设计时才能得心应手。

反激式开关电源涉及的知识点很多，本文只是简要的介绍了下，仅仅起到抛砖引玉的作用，日后设计过程中，需要不断的总结经验，沟通交流，以达到真正的理解，灵活运用。

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反激式开关电源的变压器相当于一个储能电感，其存储能量的大小直接影响开关电源的输出功率。

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反激式开关电源的设计实际上是功率电感的设计。步骤分为：计算一次侧电感量Lp、选择磁芯、计算气隙宽度δ、计算一次绕组匝数Np等。

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学习了