首先看一個電路
反激式開關電源(Flyback Converter)是一種常用的DC-DC轉換器,廣泛應用于小功率電源,如充電器、適配器等,提供隔離型的電源解決方案。下面是一個12V 2A反激式開關電源的工作原理詳解:
### 基本原理
反激式開關電源通過一個高頻開關管(通常是MOSFET)和一個變壓器來實現電壓的轉換和隔離。它的工作可以分為兩個主要階段:導通(On)階段和關斷(Off)階段。
### 導通階段
1. 開關管導通時,輸入電壓通過開關管對變壓器初級側施加電壓。
2. 變壓器初級側的電流隨時間線性增加,儲存能量。
3. 變壓器次級側由于變壓器的作用產生感應電壓,但此時由于二極管的方向,次級側的電流很小或不流動。
### 關斷階段
1. 開關管關閉,初級側電流突然下降,變壓器初級側的磁場開始塌陷。
2. 變壓器次級側產生的感應電壓使得二極管導通,次級側的電流開始流動,向負載和輸出電容供電,輸出電容開始充電,為負載提供穩定的電壓和電流。
3. 由于變壓器的能量傳遞,初級側的能量通過次級側傳遞給負載,完成能量轉換。
### 關鍵組件
- **開關管(MOSFET)**:用于控制電源的導通和關斷。
- **變壓器**:用于電能的傳遞和隔離,同時實現電壓的轉換。
- **二極管**:在關斷階段提供路徑,使得次級側的電流能夠流向負載。
- **輸出電容**:平滑輸出電壓,提供穩定的輸出。
### 控制策略
反激式開關電源通常采用PWM(脈寬調制)或者PFC(功率因數校正)控制策略來調節輸出電壓和電流,確保輸出的穩定性。控制器會根據輸出電壓和電流的反饋,調整開關管的導通時間(即脈寬),以維持輸出電壓和電流的穩定。
### 優點
- 簡單、成本低。
- 提供電氣隔離。
- 適用于低至中等功率應用。
### 缺點
- 在高負載和高輸出電壓下效率較低。
- 輸出紋波較大,可能需要額外的濾波。
反激式開關電源因其結構簡單、成本低廉而被廣泛應用。然而,設計時需要仔細選擇和設計變壓器、開關管和控制策略,以確保電源的效率、穩定性和可靠性。