電壓型逆變電源的輔助開關電源其雙管反激式開關電源能高效地供應多路直流輸出，電路元件全部由分立式元件構成，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定可靠，因而能滿足電壓型逆變器等對電源的高可靠性要求。

下面以逆變電源控制回路供電的開關電源為例，介紹反激式開關電源的設計方法。該開關電源已通過檢驗并投運。

1雙管反激式開關電源的結構和工作原理

雙管反激式開關電源的結構框圖如圖1所

2主電路工作原理

原邊線圈使用場效應管的反激半橋變換器線路如圖2所示。

高頻變壓器原邊繞組通過場效應管直接與直流電源Vs相連，2個場效應管要同時通斷。因此，通過一個相位相同但相互隔離的信號來驅動，通常采用一個小型的雙繞組輸出的變壓器。和其他反激式電路相同，在場效應管開通時，只把能量存在磁路中;斷開時，磁路轉換成電能送至負載。2個二極管D、D的用途是把過剩的反激能量反饋回電源Vs中，并把2個場效應管都鉗制在V(忽略二極管正向管壓降)。

3開關電源的設計

3.1技術指標

本設計是帶有6組輸出的75w反激式變換器，具體技術要求為：①輸入電Uac=220(1±15)V;②工作頻率：30kHz，工作頻率對電源的體積、重量及電路特性影響很大。若工作頻率高，則輸出濾波電感和電容體積減小，但開關損耗增高，熱量增大，散熱器體積加大;③6組輸出為：5V/4A，12V/2A、﹣12V/0.5A，3組﹣15v/o.5A、-9V/0.5A;④輸出紋波和噪音：最大值1%;⑤原副邊繞組之間采取可靠的屏蔽措施;⑥電源效率為80%;⑦工作溫度范圍：Ta=0～50℃。

3.2開關電源主回路

主回路開關管選用電壓驅動型CMOS管，2SK1317，與傳統(tǒng)的反激自激式開關電源中的晶體管相比，具有頻率大、驅動控制簡單、驅動功率小的優(yōu)點。為了減小開關管的開關應力，設計了與原邊電感并聯(lián)的RC緩沖器，吸收關斷過電壓的能量。為了滿足輸出低紋波的要求，輸出采用多級電容濾波。

3.3變壓器的設計

與傳統(tǒng)線性變壓器相比，高頻變壓器具有體積小、重量輕的優(yōu)點?，F(xiàn)就本裝置中高頻變壓器的設計說明如下。設計流程如圖3所示。

關于高頻變壓器而言，磁心的選擇尤為重要。通常是，高磁通密度，低磁通損耗。高的居里溫度和高滲透性是衡量磁心好壞的重要技術指標。通常選用R2KB鐵氧體材料制成的EE型鐵氧體磁心，其具有品種多，引線空間大，接線操作方便，價格便宜等優(yōu)點?？紤]到高頻變壓器原邊的高電壓，在高頻變壓器的原邊必須采用絕緣性能優(yōu)良的導線。由于副邊繞組中將流過較大的電流，可考慮采用銅盤提高通流能量。原副邊繞組的變比輸入電壓、輸出電壓、功率和開關頻率決定。

變比的選擇要適中，選的過大將導致導通時間達到最大時，輸出電壓可能也達不到設計值;選的過小會增大原邊損耗。

由以上分析可知，首先根據(jù)實際要求計算出磁心面積和磁心的數(shù)量，然后計算原副邊的線徑，同時可以通過計算或仿真確定漏感、線損、導線電容。假如磁心損耗過大，要反復調整線徑或變比直到滿足設計要求為止。高頻變壓器重要設計參數(shù)見表1。

4試驗波形分析

開關管2SK1317的漏一源兩端的電壓V。的試驗波形如圖4所示。

輸出電源經過LC濾波以及后級三端固定式線性穩(wěn)壓器7815穩(wěn)壓后，電源在額定功率輸出時，輸出電壓波形如圖5所示。輸出電壓的紋波峰峰值約為100mV，滿足設計要求。

從以上2個波形圖可以看出開關管的工作波形比較理想，關斷時無振蕩。輸出+15V平穩(wěn)電壓，比較光滑。

5結束語

本設計的開關電源工作穩(wěn)定，輸出紋波小，主回路開關管工作波形理想，無振蕩，無尖峰電壓，變壓器無發(fā)熱現(xiàn)象，系統(tǒng)具有良好的工作性能。