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雙端正激變換器拓?fù)?/span>

基本原理
電源適配器雙端正激變換器拓?fù)淙鐖D所示的單管單端（以下簡稱單端）正激變換器使用單個開關(guān)管不同，雙端正激變換器使用兩個開關(guān)管，且這樣有顯著的優(yōu)點。即關(guān)斷時，每個開關(guān)管僅承受一倍直流輸入電壓（單端正激變換器中為兩倍直流輸入電壓）。另外，關(guān)斷時也不出現(xiàn)漏感尖峰。
曾指出，考慮到15%的瞬態(tài)誤差、0%的穩(wěn)態(tài)誤差和30%的漏感尖峰，交流輸入為額定電壓120V的單端正激變換器的關(guān)斷電壓應(yīng)力高達(dá)550V。
盡管許多雙極型晶體管額定V。高達(dá)650V甚至850V，能夠承受這樣的電壓應(yīng)力，但使用只承受一半關(guān)斷電壓應(yīng)力的雙端正激變換器要更可靠?？煽啃允情_關(guān)電源適配器設(shè)計中最重要的考慮因素。若權(quán)衡可靠性與原始成本，則最好的、從長遠(yuǎn)看也是最經(jīng)濟(jì)的選擇是可靠性。
而且，對于用于歐洲市場的電源適配器（那里交流電壓為220V，整流后額定直流電壓約為308V），根本不能使用單端正激變換器，因為開關(guān)管關(guān)斷時電壓應(yīng)力太大。用于歐洲市場的產(chǎn)品，只能采用雙端正激變換器、半橋或全橋電路。

下面來樣定做電源適配器雙端正激變換器的工作原理。如圖所示，Q1和Q2分別串接于變壓器初級的頂端和底端。兩個開關(guān)管同時導(dǎo)通和關(guān)斷。當(dāng)它們導(dǎo)通時，所有初級和次級的同名端為正功率傳遞給負(fù)載。當(dāng)它們關(guān)斷時，存儲于們勵磁電感上的電流使所有繞組電壓極性反向。Np的同名端電位被二極管D1鉗位至地電位。N的異名端電位被二極管D2鉗位于Vdc。

日本認(rèn)證電源適配器雙端正激變換器。開關(guān)管Q1和Q2同時導(dǎo)通和關(guān)斷。二極管D和D2的作用是使Q1和Q2的最大關(guān)斷電壓應(yīng)力為V，而圖所示的正激變換器最大關(guān)斷電壓應(yīng)力為漏感尖峰加上22V

所以，Q1的發(fā)射極電壓不會超過V，02的集電極電壓也不會超過V。漏感尖峰被鉗位，使任一開關(guān)管的最大電壓應(yīng)力都不會超過最大直流輸入電壓。

電路更顯著的優(yōu)點是沒有漏感能量消耗。開關(guān)管導(dǎo)通時，存儲于漏感中的所有能量不是消耗于電阻元件或功率開關(guān)管內(nèi)，而是在開關(guān)管關(guān)斷時通過D1和D2回饋給V。漏感電流從N的異名端流出，經(jīng)D2流入V的正極，然后從其負(fù)極流出，經(jīng)D返回到N，的同名端。
考察圖所示的電路會發(fā)現(xiàn)，只要保證復(fù)位時間等于導(dǎo)通時間，則磁心總能復(fù)位。因為開關(guān)管關(guān)斷時，N上的反向電壓與導(dǎo)通時其上的正向電壓相等。因此，若不需要最大導(dǎo)通時間超過半周期的80%，使下半周期開始前有20%的安全裕量，則磁心總能成功地復(fù)位。選擇足夠大的次級匝數(shù)，使V最小時次級電壓峰值與最大占空比04的乘積等于所需輸出電壓，就可達(dá)到上述要求。

電源適配器實際輸出功率的限制
一定要注意，這種拓?fù)渑c單端正激變換器一樣，每周期仍只有一個功率脈沖。因此，無論是單端或雙端結(jié)構(gòu)，給定磁心能提供的實際功率均相等。談到，單端拓?fù)涞膹?fù)位繞組僅用于開關(guān)管關(guān)斷時通過勵磁電流。由于這個電流很小，只用線徑為30號甚至更小的導(dǎo)線繞制即可。若使用同樣的磁心，即使雙端拓?fù)錄]有復(fù)位繞組也不允許利用加大功率繞組線徑的方法來提高輸出功率。
由于開關(guān)管最大電壓應(yīng)力不大于最大直流輸入電壓，所以討論的單端正激變換器200W的實際功率限制不再成立。隨著雙端正激變換器電壓應(yīng)力的下降，輸出功率可達(dá)到400~500W，且滿足所需電壓和電流及增益要求的廉價開關(guān)管也很容易買到。

下面考慮一個額定交流輸入為120V，且具有±10%穩(wěn)態(tài)誤差和±15%瞬態(tài)誤差的雙端正激變換器。它的最大整流直流電壓為1.41×120×1.1×1.15=214V，最小整流直流電壓為1.41×120÷1.1+1.15=134V，初級等效平頂電流幅值為lpft=3.13Po／Vdc，當(dāng)Po=400W，Ipft=9.6A。市場上有很多滿足這種要求的開關(guān)管（雙極型和 MOSFET），并且增益足夠，價格低廉。
GS電源適配器雙端正激變換器由120V交流供電時，一個較好的替代方案是接入倍壓電路。這種電路能使電壓應(yīng)力加倍至428V，使電流幅值減半至4.8A。4.8A的初級電流，會使RFI問題減輕。如果關(guān)斷時刻有反向偏置為-1~-5V（額定Vcev），則額定Vceo為400V的雙極型晶體管很容易承受428V電壓。

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| 發(fā)布時間：2019.01.25    來源：電源適配器廠家
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