单端反激电路的三种工作模式
HDJ 2011-9-6
反激电源有三种工作模式：连续工作模式、断续工作模式、临界连续工作模式。
本文分为 3 个部分：（1）连续工作模式；（2）断续工作模式；（3）临界连续工作模式；
单端反激电源简图如图
表
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1 所示
Vo
D6
+
-
+
-
Llk
Q2 C2
Lm U2
+
-
-
+
Um
C1 R1
Vin iq
+
-
图表 1 单端反激电源简图
1. 连续工作模式
单端反激电源满载或者重载时，开关占空比大，副边二极管未关断时 MOS 管就会开通，
其工作过程没有原副边电流同时为 0 的情况，即工作在连续模式，其工作波形如图表 2 所
示。
U q
U l k
i 2
i q
U 2
U 1
t
t
t
t
t
t
t 0 t 1 t 2 t 3
V g s
t
图表 2 单端反激电源工作过程
工作过程
分析
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如下：
1) t0 时刻之前，开关管处于导通状态，原边电流上升，变压器储能，原边电压为正，
副边电压为负，电容 C1 上对 R1 缓慢放电，C1 电压减小。
2) t0~t1 阶段。t0 时刻，关断开关管。(a) 原边电流迅速减小，其减小的速度为 Vin/Lm，
副边二极管导通，副边电流迅速增大；(b) 原边激磁电感上的电流减小，原边电压
减小，副边电压升高，两者同时过 0，然后各自达到最小值和最大值，副边电压为
2V ，原边电压为 )//(2 ps NNV 。(c) 由于 MOS 管有结电容存在，所以其上电压不
能突变，是零电压关断。MOS 管承受的压降为 )//(2 psin NNVV + ；(d) 这个过程
中，由于漏感上的电流不能突变，开始对 C1 充电，C1 不再减小，有增大的趋势。
3) t1~t2 时刻。这个过程中，(a) 原副边电压和 MOS 管压降基本保持不变；(b) 由于
t1 时刻 U1 达到负的最大值，其电压高于 C1 电压，所以 C1 被充电，并很快达到最
大值；(c) 由于变压器能量在释放，副边电流缓慢减小。
4) t2~t3 时刻。t2 时刻关断 MOS 管。(a) 原边电压迅速升高，副边电压开始降低，并
且在 t3 时刻达到最大值和最小值。(b) 该过程中电流有一个很大的尖峰，该尖峰产
生的原因有两个方面：第一、由于副边电流未减小到 0 时被强迫关断，所以反射到
原边产生；第二、由于原边电感电压在这一过程中变化很快，由 dtdiLU /⋅= 可
知，电流随着电压的变化也迅速增加，该尖峰电流在 t3 时刻达到最小值；
5) t3 时刻以后，MOS 管结电容放电，很快完全导通，其工作过程跟 t0 时刻之前一样。
2. 断续工作模式
反激电源在空载或者轻载时有可能工作在断续模式。空载或轻载时，开关的占空比较小，
开关关断后副边电流线性减小，在开关开通之前减小到 0，这时原、副边电流均为 0，反激
电源工作在断续工作模式。
单端反激电源断续工作模式下的工作过程如图表 3 所示。
t
V g s
t 3t 2t 1t 0
t
t
t
t
t
t
U 1
U 2
i q
i 2
U l k
U q
图表 3 断续模式反激电源工作过程
其工作过程如下：
1) t0 时刻之前、t0~t1 时刻工作状态跟连续模式相同；
2) t1~t2 时间。该时间段可以分为两个时间段。（a）副边电流线性下降，变压器的储
能向副边释放，原边电压为负值，大小为 )//(2 ps NNV ，副边电压为 V2，MOS
管上的压降为 )//(2 psin NNVV + ；（b）副边电流降到 0 以后， 原边电压由于没有
了 副 边 映 射 电 压 的 钳 位 ， 开 始 线 性 上 升 ， 由 于 电 流 几 乎 为 0 ， 由
CtiUU inq /)( ∆⋅=−∆ 可知，电压变化很慢，副边电压线性下降，MOS 管的压降
也随着原边电压的回升而减小，直到 t2 时刻开通 MOS 管；
3) t2~t3 时间。由于 MOS 管开通，原边电压线性上升其斜率为 min LU / ，副边电压线
性下降。原边电感电压在这一过程中变化很快，由 dtdiLU /⋅= 可知，电流随着
电压的变化也迅速增加，该尖峰电流在 t3 时刻达到最小值；
4) t3 时刻以后，MOS 管结电容放电，很快完全导通，其工作过程跟 t0 时刻之前一样。
3. 临界连续工作模式
临界连续工攻模式下，单端反激电源工作波形如图表 4 所示。
t
Vgs
t3t2t1t0
t
t
t
t
t
t
U1
U2
iq
i2
Ulk
Uq
图表 4 反激电源临界连续模式下工作过程
临界连续工作模式是连续模式与断续模式的一个过渡，可以当作连续模式分析与可以当
作断续模式分析。
其工作过程与连续模式基本相同，不同之处有两点：
1) t1~t2 阶段结束，在 t2 时刻，副边电流刚好降为 0，副边二极管刚好关断。
1) t2~t3 阶段的原边电流尖峰只由原边电感电压的变化引起，不由副边二极管映射过
来，这一点同断续模式一致。
浙公网安备 33021202002483