flyback电路的作用详解 - 全文

Flyback变换器，俗称单端反激式DC－DC变换器，又称为返驰式（Flyback）转换器，或“Buck-Boost”转换器，因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量，因此得名。

Flyback变换器是在主开关管导通期间，电路只储存而不传递能量；在主开关管关断期间，才向负载传递能量的一种电路架构。

下文介绍三种flyback电路的作用。

电路一

此开关电源属于自激式开关电源，三极管13003为电源开关管，C945为过流保护三极管管，10欧电阻为过流取样电阻，二极管4148这里作为0.7V稳压二极管使用，作为过流保护的门槛电压。当取样电压高于0.7V时二极管4148导通，使三极管C945也导通（忽略C945输入电阻的电压降），从而使电源开关管13003输入电压被旁路，电源开关管13003被截止，以达到过流保护的目的，此保护电路一般在电源开机时和输出短路或负载过重是起作用。

二极管4007为50周半波整流二极管，10欧输入电阻的作用，一个是限制浪涌电流，防止4007整流二极管过流损坏，另一个作为保险丝使用，可以节省一个保险丝。510K电阻为电源开关管13003的起振电阻，电源开关管13003产生自激振荡主要靠变压器初级线圈与正反馈线圈产生的互感电动势来驱动。1K电阻与2700P电容是正反馈电路，流过1K电阻的电流是一个锯齿波电流（实际上是一个按指数曲线变化的电流），当流过1K电阻的电流（即电源开关管13003的基极电流）不能保证电源开关管13003的集电极电流继续增长时，电源开关管13003将由导通变为截止，即：自激振荡的一个周期结束。因此，改变1K电阻与2700P电容的时间常数就可以改变开关电源的振动频率。6.2V稳压二极管为限幅二极管，其作用是对电源开关管13003的输入信号进行限幅，防止振荡过强（过激励）。

22u电解电容两端的电压与6.2V稳压二极管的击穿电压之和，就是限制振荡过强的限幅电压值，而22u电解电容两端的电压是随着反馈电压负半周幅度的大小（与电源输出电压成正比，通过整流二极管4148对反馈信号整流得到），而同步变化的，因此他有起到自动调节振荡强度和稳定输出电压的作用，改变稳压二极管的数值就可以改变输出电压的幅度。

82K电阻和4700P电容以及4007二极管为开关变压器漏感产生的高压反电动势吸收及阻尼电路，其作用是防止三极管13003过压击穿。二极管RF93为高速整流二极管，220u电解为储能滤波电容，此开关电源输出属于反激式开关电源。

电路二

Improved Fly-Back 输入输出关系

Improved Fly-Back 输入输出关系Input： 24 DCV；Output： 330DCV/500W 根据Improved Fly-Back电路工作原理，在Fly-Back电路稳定工作时（运行工况：C.C.M.），推导输入输出电压IV、OV与导通比D、变压器匝数比 n （1N / 2N） 的关系；计算电容两端电压CV。

由以上四个方程联立求解，可以得到，

电路波形

oV： Output V waveform CV： C V waveform

TXI： TX primary I waveform

GSV： Mosfet driving signal DSI、DSV ： Mosfet ds I/V waveform

电路优点 （相对Push-Pull电路）

① 以较低的成本， 实现较高较稳定的电路工作效率；

a. 消除变压器， 避免了变压器的偏磁问题; b. 含电流侦测电路，减小Mosfet的电流应力；

电路设计注意事项

（1）为减少MOSFET及C的电压应力，采用“三明治”绕法，减小Fly-Back变压器漏感；

（2）为提高Fly-Back变压器的效率，将EE core三端加Air Gap，减少绕组Eddy currentloss （涡流损耗）；

电路三

电路结构如下：

是用超快恢复二极管D17、D16 【FES8BT（8A/100V/35ns）】从初级直接整流到次级，C38、C50滤波；再与变压器次级绕组之整流滤波所得电压叠加。 输入输出关系与前面电路二相同：

D=n（Vo-Vi）/（Vi+nVo） Vc=（Vi+nVo）/（1+n）

优缺点也类似：

优点：效率高，避免了变压器的偏磁问题。

缺点：EMI干扰大，可靠性有待实际检验。


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