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2.隔离输出的反反激式变换器电压和电流关系
如果将图一中的电感换成耦合电感，使输入和输出加在不同的绕组上，得到图四 a 所示 的电路。为了方便讨论，我们假设 L1 和 L2 的线圈匝比为 n，耦合系数为 1。当开关闭合时， 电源输入端向电感 L1 中存储能量，根据同名端的关系，L2 中感应出上正下负的电压，二极 管 D 反偏。在开关关断前的一瞬间，L1 中的电流上升到最大值，在开关关断瞬间，L1 与输 入端没有通路，为了阻止磁通量的突变，L2 上的电压反向，使得输出二极管正偏导通，存 储在磁芯中的磁场能转移到输出电容和负载中。
图四 隔离输出的反激变换器原理图
图四 a 给出的电路就是离线式反激变换器的雏形了，在实际应用中，我们往往把开关管 放在电源输入的负端，并且输出为上正下负看起来也比较习惯，于是得到了图四 b 所示的反 激式变换器基本结构。
首先我们讨论图四 b 所示电路中 L1 和 L2 中的电流，图五给出了相应的波形图。开关关断瞬间，磁通量不能突变，所以 L2 中的电流等于关断前一瞬间 L1 电流值的 n 倍(n 为 L1 和 L2 线圈匝比)。开关闭合瞬间，为了阻止磁通量突变，L1 中电流等于闭合前一瞬间 L2 中电流的 1/n.。又因为在开关闭合期间和开关断开期间 L1 和 L2 中电流都是线性变化的， 所以我们可以得出如下的关系式：
从上面的关系式进一步得到：
上面式子中的 n=N1/N2，其中 N1 为 L1 的线圈匝数，N2 为 L2 的线圈匝数。
图五 隔离输出的反激式变换器初次级电感电流波形
接下来讨论 L1 和 L2 的电压关系，图六给出了相应的波形图。开关闭合期间，根据同 名端和匝比的关系，L2 上感应出上负下正的电压，大小为 Vin/n;开关关断期间，L2 上的电 压等于输出电压加上二极管电压正向压降，极性为上正下负，设这个电压为 VL2，则根据同 名端和匝比关系，L1 上的感应电压为 nVL2，极性变为上负下正。我们把这个电压叫做次级 反射电压 Vor。
图六 隔离输出的反激变换器输入输出电压波形
前面提到，为了维持变换器的稳定工作，开关闭合期间电感上电压与闭合时间的乘积应 等于开关断开期间电感上电压与断开时间的乘积。对于耦合电感，我们计算时将开关闭合和 断开期间的电压全部这算到初级来计算的话，就有如下关系：
通过上式可以求得占空比如下：
不难看出，对于当输入电压最低时，占空比最大。在反激式开关电源中，最大占空比是 一个很重要的参数，对于连续模式的反激式变换器，一般情况下，最大占空比限定在 0.5 以 内，超过 0.5 的话，容易出现次谐波振荡。
不可忽略的是，实际工程中 L1 不可能和 L2 形成理想的全耦合， L1 中有少量的磁通 不能完全耦合到 L2 中，等效为 L1 上串联一个电感量较小的电感，也就是常说的漏感 Lleak。 在开关断开瞬间，这部分不能耦合到 L2 中的磁通也不能突变，于是 Lleak 试图通过将电压反 向来续流，此时开关闭合，没有续流通道，于是 Lleak 上感应出一个很高的尖峰电压 Vpk，这 个电压和上面的反射电压方向相同。在开关断开的瞬间，电源输入电压、次级反射电压和漏 感尖峰电压一起加在开关管上，由于漏感尖峰电压通常很高，能够瞬间造成开关管的损坏， 实际电路中一般要进行钳位处理。
好贴
