反激式開關(guān)電源是一種常見的電源轉(zhuǎn)換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有電路簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。以下是對(duì)其工作原理的詳細(xì)分析：
一、傳統(tǒng)反激式開關(guān)電源原理
當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓（VIN）給變壓器初級(jí)電感充電。此時(shí)，初級(jí)側(cè)電感電壓呈現(xiàn)上高下低的狀態(tài)，而次級(jí)電感電壓則呈現(xiàn)上低下高的狀態(tài)，導(dǎo)致次級(jí)回路被二極管截止，能量無(wú)法傳遞到次級(jí)。當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，由于電感電流不能突變?yōu)榱?，電感?huì)表現(xiàn)出一個(gè)高電動(dòng)勢(shì)。此時(shí)，初級(jí)電感電壓變?yōu)樯系拖赂?，次?jí)電感電壓變?yōu)樯细呦碌?，次?jí)回路導(dǎo)通，能量從初級(jí)傳遞到次級(jí)。這種能量傳遞方式被稱為 “反激”，即開關(guān)管關(guān)斷期間能量從初級(jí)傳遞到次級(jí)，而在開關(guān)管導(dǎo)通期間次級(jí)沒有能量傳遞。
二、軟開關(guān)反激式開關(guān)電源
傳統(tǒng)反激式開關(guān)電源存在一些固有缺陷，如開關(guān)管工作在硬開關(guān)狀態(tài)導(dǎo)致上升沿開關(guān)損耗大、變壓器漏感無(wú)法完全避免只能通過 RCD 吸收造成功率損失、頻率無(wú)法做高等。這些問題限制了反激拓?fù)湓谝恍┬屡d市場(chǎng)（如手機(jī)大功率快充充電器、超薄電視機(jī)、超薄電腦充電器等）的應(yīng)用。
為了解決這些問題，一種軟開關(guān)反激式開關(guān)電源應(yīng)運(yùn)而生。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（一）主開關(guān)管工作在軟開關(guān)狀態(tài)
MOS 打開之前 DS 兩端電壓為零，降低開關(guān)損耗。
（二）重新設(shè)計(jì) RDC 吸收電路
在退磁時(shí)回收漏感能量并重新傳遞給次級(jí)，降低損耗。
（三）提高工作頻率
由于主開關(guān)管工作在軟開關(guān)狀態(tài)，可以將頻率設(shè)置得很高，如 500KHz，大大減小電源體積。
（四）次級(jí)整流器工作在 ZCS 模式
進(jìn)一步提高效率。
（五）內(nèi)置升壓供電電路
在輸出寬電壓范圍（如 3.3 - 20V）內(nèi)，保證芯片穩(wěn)定工作，且省去了 LDO 降壓損耗。
（六）高效率
滿載效率大于 94%。
三、ACF 控制器
ACF（Active Clamp Flyback）控制器是一種過渡模式有源鉗位反激控制器，配有先進(jìn)的控制方案，能夠顯著減小無(wú)源組件的尺寸，從而實(shí)現(xiàn)更高的功率密度和更高的平均效率。它能驅(qū)動(dòng)高達(dá) 1 MHz 的高頻 AC / DC 轉(zhuǎn)換器。ACF 控制器旨在針對(duì)低側(cè)主開關(guān)自適應(yīng)地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)全 ZVS（Zero Voltage Switching，零電壓開關(guān)）或部分 ZVS 條件，并在較寬的工作條件下將循環(huán)能量降至最低。由于上管導(dǎo)通時(shí)間逐周期校正，自動(dòng)調(diào)諧消除了因組件公差、輸入 / 輸出電壓變化和溫度變化而導(dǎo)致丟失 ZVS 的風(fēng)險(xiǎn)。
軟開關(guān)反激式開關(guān)電源以其高效率、小體積等優(yōu)點(diǎn)，在眾多電源應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)出巨大的潛力，滿足了現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)電源性能的高要求。
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