在前面的反激電源的設(shè)計中,，我們闡述了反激電源的基本拓撲BUCK-BOOST電路的工作原理,，并推導(dǎo)了BUCK-BOOST向FLYBACK拓撲的演變過程。然后我們學(xué)習(xí)了反激電源的一些關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計與計算,。并將設(shè)計過程總結(jié)成了一個EXCEL電子表格?，F(xiàn)在把這個電子表格提供給大家，供大家下載后驗證設(shè)計,，同時體提供一個小工具用于計算波形的RMS值,。
在這篇文章里，我們將把反激的設(shè)計深化,、延伸,。在以后的一段時間里，我將在這里和大家一起探討反激電源中的一些實用技術(shù),，比如：CRM/BCM的反激設(shè)計、QR模式的反激設(shè)計,、LCD吸收替代RCD吸收,、反激單級PFC等等。同時,，歡迎大家積極參與討論,，發(fā)表自己的觀點。
首先,，我們看看常用的CRM/BCM和QR模式下的反激電源的控制IC主要有哪幾種,，我先說幾個，后面請大家積極補充：
CRM/BCM：L6561,，L6562,，MC34262，SA7527
QR：NCP1337
首先來看CRM/BCM的工作情況,。
我們都知道,，CRM/BCM的反激電源是工作在變頻控制，那么工作的頻率究竟是怎么變化的呢,？請看：
T為工作周期,，VIN是輸入電壓，L是初級電感量,，IP是初級峰值電流PIN是輸入功率,，VF是反射電壓，fs是開關(guān)頻率,。
從上面的關(guān)系式,，我們可以看出，對于恒定電壓,、恒定功率輸出的電源來說,，如果忽略了效率,，那么工作周期隨著輸入電壓的升高，而減小,，那么就是輸入電壓增高,，工作頻率增加。如果考慮效率的話,，一般來說,，高壓輸入的時候，效率會高一些,，那么頻率也是隨著輸入電壓增加而增加的,。
對于某些電源的應(yīng)用場合而言，比如充電器,，它的輸出電壓是變化的,。那么當工作與恒流狀態(tài)的時候，輸出電壓并沒有達到正常值,，就是說VF比較低,，那么假如功率不變，輸入電壓不變,，VF低的話,，其實工作頻率是會變低的。
因為不同的頻率下,，IP是不同的,，那么變壓器的工作磁通量也是不同的。不確定的參數(shù)會讓設(shè)計失去控制,。所以,，我們設(shè)計一個CRM/BCM電源的時候，首先要確定工作頻率的變化區(qū)間,，并判斷是否符合我們的要求,。
那么，對于CRM/BCM的反激電源的設(shè)計是順序是：
根據(jù)輸入電壓范圍,，MOS的耐壓值等參數(shù),，確定在最低輸入電壓時的占空比，反射電壓VF,、RCD箝位電壓VC,。
然后，設(shè)定最低工作頻率,，根據(jù)輸出功率,，效率，計算出初級電感量,。
這樣,，就可以根據(jù)上面的公式,，求出在不同負載狀態(tài)下，不同輸入電壓下,，開關(guān)管的工作頻率了,。
注意，這個算法,，只適合交流整流后帶大電解濾波的FLYBACK電路,，并不適用于單級的反激PFC的設(shè)計。
對于單級PFC類型的CRM/BCM工作模式,，在每個半正弦周期內(nèi)的不同位置,，頻率都是變化的。因為要滿足輸入電流隨著輸入電壓波形變化而變化,。下面我們來分析一下這類工作模式的情況和特點,，以及如何計算。
首先還是先計算一下工作周期
我們知道,，對于CRM/BCM模式的反激式PFC電路來說,，是峰值電流型的控制，而峰值電流的參考值是由電壓反饋和乘法器內(nèi)部合成的,，由于這個峰值電流的參考值和輸入的交流信號是同相位的,，而PFC的電壓環(huán)的響應(yīng)又是要求很慢的,，那么每個開關(guān)周期的峰值電流就是和輸入交流的瞬時值成固定比例的,。在這篇文章里,，我們將把反激的設(shè)計深化,、延伸。在以后的一段時間里,，我將在這里和大家一起探討反激電源中的一些實用技術(shù),，比如：CRM/BCM的反激設(shè)計、QR模式的反激設(shè)計,、LCD吸收替代RCD吸收,、反激單級PFC等等。同時,，歡迎大家積極參與討論,，發(fā)表自己的觀點,。
首先,，我們看看常用的CRM/BCM和QR模式下的反激電源的控制IC主要有哪幾種,，我先說幾個，后面請大家積極補充：
CRM/BCM：L6561,，L6562，MC34262,，SA7527
QR：NCP1337
首先來看CRM/BCM的工作情況,。
我們都知道,，CRM/BCM的反激電源是工作在變頻控制，那么工作的頻率究竟是怎么變化的呢,？請看：
T為工作周期,，VIN是輸入電壓,，L是初級電感量，IP是初級峰值電流PIN是輸入功率,，VF是反射電壓,，fs是開關(guān)頻率,。
從上面的關(guān)系式，我們可以看出,，對于恒定電壓,、恒定功率輸出的電源來說，如果忽略了效率,，那么工作周期隨著輸入電壓的升高,，而減小,，那么就是輸入電壓增高，工作頻率增加,。如果考慮效率的話,，一般來說，高壓輸入的時候,，效率會高一些,，那么頻率也是隨著輸入電壓增加而增加的。
對于某些電源的應(yīng)用場合而言,，比如充電器，它的輸出電壓是變化的,。那么當工作與恒流狀態(tài)的時候,，輸出電壓并沒有達到正常值，就是說VF比較低,，那么假如功率不變,，輸入電壓不變，VF低的話,，其實工作頻率是會變低的,。
因為不同的頻率下,，IP是不同的,，那么變壓器的工作磁通量也是不同的。不確定的參數(shù)會讓設(shè)計失去控制,。所以,，我們設(shè)計一個CRM/BCM電源的時候，首先要確定工作頻率的變化區(qū)間,，并判斷是否符合我們的要求,。
那么,，對于CRM/BCM的反激電源的設(shè)計是順序是：
根據(jù)輸入電壓范圍，MOS的耐壓值等參數(shù),，確定在最低輸入電壓時的占空比,，反射電壓VF,、RCD箝位電壓VC,。
然后,，設(shè)定最低工作頻率,，根據(jù)輸出功率，效率,，計算出初級電感量,。
這樣,，就可以根據(jù)上面的公式,，求出在不同負載狀態(tài)下，不同輸入電壓下,，開關(guān)管的工作頻率了,。
注意,，這個算法,，只適合交流整流后帶大電解濾波的FLYBACK電路，并不適用于單級的反激PFC的設(shè)計,。
對于單級PFC類型的CRM/BCM工作模式，在每個半正弦周期內(nèi)的不同位置,，頻率都是變化的,。因為要滿足輸入電流隨著輸入電壓波形變化而變化。下面我們來分析一下這類工作模式的情況和特點,，以及如何計算,。
首先還是先計算一下工作周期
我們知道,，對于CRM/BCM模式的反激式PFC電路來說,，是峰值電流型的控制，而峰值電流的參考值是由電壓反饋和乘法器內(nèi)部合成的,，由于這個峰值電流的參考值和輸入的交流信號是同相位的,，而PFC的電壓環(huán)的響應(yīng)又是要求很慢的，那么每個開關(guān)周期的峰值電流就是和輸入交流的瞬時值成固定比例的,。故而在每個半正弦波的周期中,，TON是不變的。
VF是反射電壓。
由這個公式可以知道,，當輸入輸出條件不變的時候。在半個正弦周期內(nèi),，頻率的最低點在正弦波的峰值處,。
而當輸出不變的時候,，輸入電壓升高時,，從T的表達式可以看出來，T會縮短,，那么工作頻率會升高,。
這就是說,，對于CRM/BCM的反激PFC電路來說,，工作的最低頻率是在最低輸入電壓的半正弦波的最高處。
在這里,，我們需要定義一個參數(shù)：
KV=VINPK/VF
由于CRM/BCM的反激式PFC與CRM/BCM式BOOST型PFC是不一樣的,。具體區(qū)別就在于,，MOS關(guān)斷期間，CRM/BCM式的BOOST型PFC的輸入電流不會斷,，只不過電感電流逐漸降到零,，然后開啟下一個周期。這個過程中,，輸入依然向后繼饋能,。但反激式就不一樣了。MOS關(guān)斷時,，初級電流也就關(guān)斷了,。初級不向輸出饋能。輸出能量是變壓器儲能的釋放,。如果KV值越小,，說明反射電壓VF越高，那么工作占空比大,，輸入電流畸變小,，輸入端的電流濾波后的平滑電流波形就越接近正弦波。
所以呢,，在可能的情況下,，比如，MOS的耐壓夠高,，我們把VF取高一些將有助于提高PF值,，降低THD。
有了上面關(guān)于開關(guān)周期的計算，有了VF的設(shè)計考慮,，該是把輸入功率PIN和輸入電壓,、電流等參數(shù)建立關(guān)聯(lián)的時候了。
我們知道,，VINPK是由輸入電壓知道的,。KV是根據(jù)MOS的耐壓和占空比可以知道的,。最大占空比是在最低輸入電壓的峰值處的。那么根據(jù)輸入功率PIN就可以計算出峰值電流IPK,，然后就可以根據(jù)AP法,，求出AP值，選擇合適的磁芯,，再計算出初級匝數(shù)等,。和通常的反激計算已經(jīng)沒有什么大的區(qū)別了
有了F1(x),，F2(x),，F3(x)，三個方程,，我們可以計算初級的電流有效值和次級的電流有效值等,，方便選擇合適的線徑。具體的推導(dǎo)過程,，可以參考ST公司的L6561的應(yīng)用文檔,。這里就僅僅給出結(jié)果吧：
這次讓我們看看采用LCD無損吸收的反激電路,。先看一下帶有傳統(tǒng)的RCD的反激電路：
在這個電路中,，根據(jù)EXCEL表格里的計算,，我們知道,。一般情況下,，RCD箝位電路耗散能量是比漏感能量還要大的。而變壓器是不可能沒有漏感的,。于是,，為了降低漏感與RCD造成的損耗，人們提出了一種LCD的無損吸收網(wǎng)絡(luò),。見下圖：
從圖中可以看到,，這個LCD吸收網(wǎng)絡(luò),，同樣可以有效吸收因漏感造成的電壓過沖問題。同時,，由于LCD網(wǎng)絡(luò)沒有電阻,，不會產(chǎn)生功率損耗,。效率會比采用RCD吸收網(wǎng)絡(luò)的好一些。