解析反激電源以及變壓器設計

　　在flyback電路中，CCM和DCM的判斷，不是按照初級電流是否連續來(lái)判斷的。而是根據初、次級的電流合成來(lái)判斷的。只要初、次級電流不同是為零，就是CCM模式。而如果存在初、次級電流同時(shí)為零的狀態(tài)，就是DCM模式。介于二者之間的就是CRM過(guò)渡模式。

　　所以根據這個(gè)我們從波形圖中可以看到，當MOS開(kāi)通時(shí)，次級電流還沒(méi)有降到零。而MOS開(kāi)通時(shí)，初級電流并不是從零開(kāi)始上升，故而，這個(gè)例子中的電路是工作在CCM模式的。我們說(shuō)過(guò)，CCM模式是能量不完全轉移的。也就是說(shuō)，儲存在磁芯中的能量是沒(méi)有完全釋放的。但進(jìn)入穩態(tài)后，每周期MOS開(kāi)通時(shí)新增儲存能量是完全釋放到次級的。否則磁芯會(huì )飽和的。

　　在上面的電路中，如果我們增大輸出負載的阻值，降低輸出電流，可以是電路工作模式進(jìn)入到DCM狀態(tài)。為了使輸出電壓保持不變，MOS的驅動(dòng)占空比要降低一點(diǎn)。其他參數保持不變。

　　同樣，設定瞬態(tài)掃描，時(shí)間10ms，步長(cháng)10ns，看看穩態(tài)時(shí)的波形吧：

　　t0時(shí)刻，MOS開(kāi)通，初級電流線(xiàn)性上升。

　　t1時(shí)刻，MOS關(guān)斷，初級感應電動(dòng)勢耦合到次級向輸出電容轉移能量。漏感在MOS上產(chǎn)生電壓尖峰。輸出電壓通過(guò)繞組耦合，按照匝比關(guān)系反射到初級。這些和CCM模式時(shí)是一樣的。這一狀態(tài)維持到t2時(shí)刻結束。

　　t2時(shí)刻，次級二極管電流，也就是次級電感電流降到了零。這意味著(zhù)磁芯中的能量已經(jīng)完全釋放了。那么因為二管電流降到了零，二極管也就自動(dòng)截止了，次級相當于開(kāi)路狀態(tài)，輸出電壓不再反射回初級了。由于此時(shí)MOS的Vds電壓高于輸入電壓，所以在電壓差的作用下，MOS的結電容和初級電感發(fā)生諧振。諧振電流給MOS的結電容放電。Vds電壓開(kāi)始下降，經(jīng)過(guò)1/4之一個(gè)諧振周期后又開(kāi)始上升。由于RCD箝位電路的存在，這個(gè)振蕩是個(gè)阻尼振蕩，幅度越來(lái)越小。

　　t2到t3時(shí)刻，變壓器是不向輸出電容輸送能量的。輸出完全靠輸出的儲能電容來(lái)維持。

　　t3時(shí)刻，MOS再次開(kāi)通，由于這之前磁芯能量已經(jīng)完全釋放，電感電流為零。所以初級的電流是從零開(kāi)始上升的。

　　從CCM模式和DCM模式的波形中我們可以看到二者波形的區別：

　　1，變壓器初級電流，CCM模式是梯形波，而DCM模式是三角波。

　　2，次級整流管電流波形，CCM模式是梯形波，DCM模式是三角波。

　　3，MOS的Vds波形，CCM模式，在下一個(gè)周期開(kāi)通前，Vds一直維持在Vin+Vf的平臺上。而DCM模式，在下一個(gè)周期開(kāi)通前，Vds會(huì )從Vin+Vf這個(gè)平臺降下來(lái)發(fā)生阻尼振蕩。

　　所以，只要有示波器，我們就可以很容易從波形上看出來(lái)反激電源是工作在CCM還是DCM狀態(tài)。

　　另外，從DCM的工作波形上，我們也可以得到一些有意義的提示。

　　例如，假如我們控制使次級繞組電流降到零的瞬間，開(kāi)通MOS進(jìn)入下一個(gè)周期。這樣可以有效利用占空比，降低初級電流峰值和RMS值。

　　這種工作方式就是叫做CRM方式?？梢杂米冾l帶電流過(guò)零檢測的IC來(lái)控制。例如L6561MC34262等。

　　還有一種方式，就是次級電流過(guò)零后，MOS結電容和初級電感諧振放電，我們假如讓MOS在Vds降到最低點(diǎn)的時(shí)候開(kāi)通，那么可以有效降低容性開(kāi)通造成的能量損失。這種就是前面提到過(guò)的QR準諧振模式。這樣的控制IC現在也有很多。