DCDC型隔離電源拓撲有多少種？

正激變換器 (Forward Converter)

優點：

副邊電流連續，電流峰值小，變壓器銅損小，溫升低，鐵芯小

原邊電流峰值小，主管器件電流額定值相對較低

輸出電流連續，電容電流紋波電流小，電容設計相對容易

輸出側有電感，所以輸出電壓脈動小

缺點：

器件相對較多，價格相對較貴

一般工作在CCM，對于開環工作系統，輸出接假負載，保證輕載時也工作在電流連續狀態

反激變換器 (Flyback Converter)

優點：

價格便宜，電路簡單（只有一個變壓器，且輸出沒有電感和續流二極管）

缺點：

輸出紋波大，損耗大，效率低，通常用于低功率場合：P<150W

反激變換器中通常加入氣隙，以防止變壓器飽和（加入氣隙后，磁化曲線變平，傳遞更多能量）

半橋變換器 (Half-Bridge Converter)

優點：

Mos體二極管可以將開關管集射極電壓箍位在輸入電壓，所以無需額外復位繞組和吸收電路

輸出電壓紋波頻率為開關頻率的兩倍，所以輸出濾波電感和電容可以取得較小

半橋變換器的兩電容與倍壓整流115V/230V應用相一致，方便配套使用

變壓器磁通正負交變，利用率高

缺點：

結構較為復雜，電流加倍（輸入電壓為VI/2）

晶體管之耐壓為輸入電壓，通常用于高輸入電壓場合

推挽變換器 (Push-Pull Converter)

優點：

兩個功率管的驅動電路具有相同的公共端，因此，在驅動電路較為簡單

雙管沒有橋式電路的驅動直通問題

缺點：

功率管所需承受之電流要比半橋式小一半，不過耐壓卻要承受兩倍之輸入電壓方可，適合應用在較大輸入電流、較低輸入電壓的場合。

全橋變換器 (Full-Bridge Converter)

優點：

變壓器原邊僅一個繞組，變壓器可以工作在正負兩個方向，鐵芯利用率較高，且有較高之效率

D1/D2/D3/D4可以將開關管集射極電壓箍位在輸入電壓，所以無需額外復位繞組和吸收電路

輸出電壓紋波頻率為開關頻率兩倍，輸出濾波電感電容可取較小

全橋式變換器的功率晶體管，其所須承受之電壓與電流都比其它變換器小，因此，非常適合應用在大功率輸出之裝置

缺點：

由于功率器件多，而且驅動電路會相對復雜，在價格上就會貴些

五種基本拓撲及其衍生結構是目前主流隔離型DCDC開關電源方案，MPS在反激型和半橋諧振型電路驅動方案上有較豐富的產品供選擇。

這里針對反激型（Flyback）電路的設計要點進行概述，使你飛速進階，可獨立進行反激開關電源的設計：

反激式拓撲基本特點：

此拓撲中初級側開關管和次級整流管承受最高應力（電壓和電流）

反激式變換器對于小于150W的應用是最常用的變換拓撲（如圖1）

圖1：典型Flyback電路構造

圖2：簡化型Flyback結構

基本特性包括（參考圖2）

由變壓器T，開關管Q，二極管D和濾波電容C組成

Ton時: D截止，電感儲能

Toff時: D導通

能量不能突變，磁通不能突變

工作原理：

1

功率管導通時，僅初級繞組處于激活狀態，變壓器為一簡單串聯電感器，初級線圈之變化率，則可表示為：

初級繞組電流會線性增加，此時在鐵芯中之磁通密度會從剩磁增加至工作峰值。

2功率管截止時，初級繞組電流降為零，由于安匝（磁通密度）不能突變，變壓器繞組極性變化，副邊二極管導通，反饋能量。

次級線圈之變化率，則可表示為：

次級圈電流由最大值變至零，此時在鐵芯中之磁通密度會從工作峰值降至剩磁。

3對于反激式變換器，在一個周期內，可以自動完成磁復位。

設計中的常用參量設計：

1VOR的選擇

VOR – 反射的輸出電壓 在開關管關斷期間，輸出電壓會呈現在次級繞組兩端。通過變壓器變比，此電壓會呈現在初級繞組兩端。該電壓為輸出電壓的反射電壓。

VOR較高：初級電流的峰值和RMS值較低 ；可以降低開關管關斷時加在次級二極管兩端的電壓 ；增大開關管關斷時加在開關管兩端的電壓 ；增大了次級側的峰值電流 ；增大了占空比；

VOR較低：通常適用于多路輸出的設計 ；導致次級二極管兩端承受的反向電壓較高 ；增大初級側的峰值電流 。

根據方案的不同設計要求，會有軟開關和硬開關的設計區別，在開關損耗上會有不同。

2初級側開關損耗

導通損耗

RMS 電流和導通電阻 RDS(ON)

為降低導通損耗，可以降低 RMS 電流或者降低 RDS(ON)

硬開關引起開關損耗

取決于輸入電壓、 VOR、峰值初級電流、開關頻率以及開關速度

為降低開關損耗，可以降低 VOR、開關頻率或者增大開關速度

軟開關引起的開關損耗相對于硬開關損耗是很小的（如圖3）

圖3：硬開關、軟開關損耗示意