摘　要：研究了基于峰值电流模式的双管反激变换器,分析了它的工作原理,说明了它在高压输入场合的优点。
　　关键词：反激变换器；峰值电流控制；双管反激

0　引言
　　反激变换电路由于具有拓扑简单，输入输出电气隔离,升/降压范围广，多路输出负载自动均衡等优点，而广泛用于多路输出机内电源中。在反激变换器中，变压器起着电感和变压器的双重作用，由于变压器磁芯处于直流偏磁状态，为防磁饱和要加入气隙，漏感较大。当功率管关断时，会产生很高的关断电压尖峰，导致开关管的电压应力大，有可能损坏功率管；导通时，电感电流变化率大[1][2]。因此在很多情况下，必须在功率管两端加吸收电路。
　　双管反激变换电路，在功率管关断时，由于变压器漏感电流流过续流二极管反馈给电源的嵌位作用，而使功率管的电压应力和输入电压相等。可见在高压输入场合双管反激电路有其特有的优点[3]。

1　电路分析
　　电路图如图1所示。在稳态工作条件下，为了简化分析，假设所有开关器件都是理想的；漏感Lr远小于励磁电感Lm；L2为变压器副边等效电感；电路工作在CCM模式。
　　电路共有4个工作模式，工作过程如图2所示。
　　——模式1[t0－t1]　在S₁和S₂开通后的t₀时刻，输入直流电压U_in作用于L_r和L_m上，D₁和D₂关断，漏感电流iLr线性上升，则有
　
D1和D2承受反压为Uin，而D3承受反压为Uo＋(N2/N1)U_in，i_L2=0，由滤波电容C向负载供电。
在t1时刻漏感电流i_Lr为
　
　　——模式2[t1－t2]　在t1时刻关断S1和S2，由于电感电流不能突变，感应电势反向，D1和D2导通钳位使S1和S2承受正压为U_in；同时D3导通，副边电流iL2形成。原边电流iLr线性下降，即
　
　　——模式3[t2－t3]　在t2时刻D1和D2中的电流和漏感电流i_Lr下降到0，i_L2达到最大。此后i_L2线性下降，
　
　　——模式4[t3－t4]　在t3时刻开通S1和S2，输入电压U_in直接作用于L_r和L_m上，漏感电流i_Lr从0开始线性上升，
　
此时D3仍导通，给电容C充电和向负载供电，i_L2(t) 以更大的斜率线性下降，为漏感电流i_Lr减去励磁电感Lm上电流。
　
　　由上述分析可知，双管反激变换器具有以下优点：
　　——续流二极管将漏感能量回馈给电源；
　　——有效抑制关断电压尖峰，使开关管电压应力为输入电压；
　　——不需要额外的吸收电路。

2　控制系统结构
　　采用峰值电流控制模式，如图3所示。由于引入电流反馈,使系统性能具有明显的优点[3]： 
　　——具有良好的线性调整率，反应速度快；
　　——消除输出滤波电感带来的极点，使二阶系统变为一阶系统，稳定性好；
　　——固有逐个脉冲电流限制,简化了过载保护和短路保护。
　　电流型也有缺点，在占空比 >50％时，必须进行电流斜坡补偿,否则系统不稳定[1]。本文采用控制芯片UC3844[4]，占空比< 50％。

3　实验结果
　　利用以上分析结果,设计了一台机内稳压电源。输入360～450 V；输出＋15 V(1 A)，－15 V(0.2 A)，＋25 V(0.2 A)3路，＋25 V(0.4 A)；开关工作频率为100 kHz，最大占空比Dmax=0.45；功率45 W。变压器用铁氧体R2KBD，罐型GU30，按反激变压器设计原则设计[1]。主要波形如图4所示。

　　从图中可以看出功率管的电压应力等于输入电压，续流二极管两端电压和分析结果也相同。可见双管反激拓扑在高压输入场合有其独特优越性。图4（d）中，原边电流有尖峰是由于副边整流二极管反向恢复造成。

4　结语
　　原理分析和实验结果的一致性，表明双管反激变换器特别适用于高压输入场合，它减少了器件的电压应力，为功率管的选取和保护创造了有利条件，增加了系统的可靠性。因此，适于应用于高压输入的中小功率场合。

参考文献

[1]丁道宏.电力电子技术[M].北京:航空工业出版社,1990.
[2]张兰红.基于电流控制技术反激DC/DC变换器研究[D].南京航空航天大学硕士学位论文，2001.
[3]胡江毅.反激变换器的应用研究[D].南京航空航天大学硕士学位论文，2003.
[4]Unitrode′s Product Application Handbook[Z].1994～1995,(10):61－68.