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當(dāng)反激轉(zhuǎn)換器達(dá)到極限時(shí)
對(duì)于需要電隔離的電源，反激轉(zhuǎn)換器是其設(shè)計(jì)中的流行選擇。但是，當(dāng)需要更高的功率時(shí)，工程師將需要尋找替代方案。
出于各種原因，電隔離電源在許多應(yīng)用中使用。在某些電路中，出于安全考慮，必須進(jìn)行電流隔離。在其他電路中，功能隔離用于阻止對(duì)信號(hào)的任何干擾。
甲 電 隔離 電源 供給 被 典型地 設(shè)計(jì) 有 一個(gè) 回掃 轉(zhuǎn)換器。這些調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單。
圖1示出了用于這樣的典型設(shè)計(jì) 一個(gè) 調(diào)節(jié)器 與 一個(gè)ADP1071回掃控制器。我們可以看到的是它' s ^一個(gè)反激式轉(zhuǎn)換器，因?yàn)樵擖c(diǎn)不匹配起來(lái)上的變壓器。利用了一次側(cè)電源開(kāi)關(guān)（ Q1 ）。另外，它需要次級(jí)側(cè)整流電路。這可以被執(zhí)行以一個(gè)肖特基二極管，但對(duì)于更高 為了提高效率，通常使用 有源開(kāi)關(guān)（圖1中的Q2 ） 。相應(yīng)的ADP1071控制器負(fù)責(zé)控制開(kāi)關(guān)并為反饋路徑 FB提供電流隔離。
雖然 反激式 轉(zhuǎn)換器 是 非常 受歡迎的， 這個(gè) 拓?fù)?span> 具有 實(shí)際 的限制。 所述 變壓器 T1 在圖1中未實(shí)際使用的作為一典型的變壓器。當(dāng)Q1處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，沒(méi)有電流流過(guò)T1的次級(jí)繞組。初級(jí)側(cè)電流的能量幾乎完全存儲(chǔ)在變壓器鐵心中。
反激轉(zhuǎn)換器將能量存儲(chǔ)在變壓器中，就像降壓轉(zhuǎn)換器將能量存儲(chǔ)在扼流圈（電感器）中一樣。當(dāng)Q1處于關(guān)斷 狀態(tài)， 一個(gè) 電流 流 開(kāi)發(fā) 上 的 次級(jí) 側(cè) 的 T1。 這 提供 了輸出電容器C OUT和帶能量的輸出。這樣的概念很容易 實(shí)現(xiàn)，但是在更高的功率上存在固有的局限性。
變壓器T1用作能量存儲(chǔ)元件。因此，該變壓器也可以稱(chēng)為耦合電感器（扼流圈）。這要求變壓器可以存儲(chǔ)所需的能量。電源的能量等級(jí)越高，變壓器越大，價(jià)格越昂貴。在大多數(shù)應(yīng)用中，上限約為60W 。
如果 一個(gè) 流電 隔離的功率供應(yīng)被需要用于高功率，一個(gè)向前CON換器是一個(gè)合適的選擇（圖2） 。在這里，該變壓器真正作為一個(gè)經(jīng)典的變壓器。雖然當(dāng)前的上流經(jīng)Q1的初級(jí)側(cè)，一個(gè)電流流還開(kāi)發(fā)上的次級(jí)側(cè)。該變壓器因而并不需要以提供 任何能量-存儲(chǔ)容量。在事實(shí)上，然而，在相反的是真實(shí)的。它必須要確保的是該變壓器的總排放中的關(guān)斷時(shí)間的Q1所以說(shuō)它不會(huì)在不經(jīng)意間達(dá)到飽和后一個(gè)數(shù)周期。
2.該正向調(diào)節(jié)器（正向轉(zhuǎn)換器）可以處理的功率最高約為200W。
對(duì)于相同的功率，正激轉(zhuǎn)換器可以使用比反激轉(zhuǎn)換器所需的變壓器更小的變壓器。這使得正向轉(zhuǎn)換器即使在低于60 W的功率水平下也可以使用，并且非常實(shí)用。一個(gè)缺點(diǎn)是，每個(gè)周期都必須釋放變壓器鐵心的無(wú)用能量，這是通過(guò)帶開(kāi)關(guān)Q4和電容器的有源鉗位布線實(shí)現(xiàn)的? ? 在圖2中。正激轉(zhuǎn)換器通常在輸出側(cè)還需要一個(gè)額外的電感器L1。但是，在相同的功率水平下，輸出電壓的紋波也可能比反激式轉(zhuǎn)換器低。
可以使用電源管理IC（例如ADP1074）設(shè)計(jì)正向轉(zhuǎn)換器。該架構(gòu) 通常使用 時(shí)的功率電平較高的比大約60 w ^是必需的。下面60 W，一個(gè)正向轉(zhuǎn)換器可能也成為一個(gè)更好的選擇不是一個(gè)反激式轉(zhuǎn)換器基于電路的復(fù)雜性和可實(shí)現(xiàn)的效率。為了簡(jiǎn)化對(duì)決定其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)使用，模擬用的 建議使用免費(fèi) 電路 仿真器LTspice。圖3顯示了LTspice仿真環(huán)境中ADP1074正激轉(zhuǎn)換器電路的仿真原理圖。
3.帶有在LTspice中仿真的ADP1074的電路示例。