电源篇 -- 反激式开关电源

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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。

! U' a5 \0 e( F5 Z/ y4 w一、工作原理
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反激变换器的基本电路图如上图。
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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。
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% ^" B- Z0 c$ `+ K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。

  s7 |) p  T  a( J, H/ h( T& V) z二、项目实战
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1、器件选型
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品牌很多，像PI、TI、MPS等，可以上立创商城查找。

1 M, m8 r- y' _5 l3 W$ H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。
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2、原理图设计
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设计说明：
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) ^( N* e5 W( D2 p①、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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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；

- u( d" O; V; S' m9 g, v: O; A③、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；
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% y; I, z3 p6 C3 x& @7 J④、更多设计说明请参考datasheet。

3、PCB设计

! N# ^7 X/ P5 A# \7 k5 Z$ O设计说明：
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& ^' P0 B) H" ]2 a: w# `+ A3 I①、注意爬电距离，高低压部分开槽处理；
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②、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
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! X* X) a: K( E. \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