圖1-1 反激式開(kāi)關(guān)電源典型電路結構
藉由PWMIC操控開(kāi)關(guān)管的導通與否，配合次級側的二極管和電容，即可得到安穩DC電壓的輸出。Ui 為含有必定溝通成份的直流電壓，由開(kāi)關(guān)功率管斬波和高頻變壓器降壓,將貯存于在變壓器的能量傳遞給次級側，轉換成所需電壓值的方波，最后再將這個(gè)方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷?。此外改?dòng)變壓器初、次級的圈數，就可以得到想要的DC電源。PWM 操控電路是這類(lèi)開(kāi)關(guān)電源的中心，它經(jīng)過(guò)取樣反饋閉環(huán)回路，調整高頻開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)時(shí)間份額即占空比，以到達安穩輸出電壓的目的。
因為高頻變壓器的磁芯僅作業(yè)在磁滯回線(xiàn)的一側，并且只要一個(gè)輸出端，而MOS開(kāi)關(guān)功率管導通時(shí)，次級整流二極管截止，電能就貯存在高頻變壓器的初級電感線(xiàn)圈中;當MOs功率管關(guān)斷時(shí)整流二極管導通，初級線(xiàn)圈上的電能傳輸給次極繞組，并經(jīng)過(guò)次級整流二極管輸出，故稱(chēng)之為單端反激式。
第一節開(kāi)關(guān)電源的攪擾特性及其按捺辦法
開(kāi)關(guān)電源雖然具有許多長(cháng)處并得到廣泛的應用，但因為它具有嚴重的射頻攪擾,在線(xiàn)性電路中的應用一向遭到很大的限制。開(kāi)關(guān)電源是把工頻溝通整流為直流后，再經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)變?yōu)楦哳l溝通，這以后再整流為安穩直流的一種電源，這樣就有工頻電源的整流波形畸變發(fā)生的噪聲與開(kāi)關(guān)波形發(fā)生的噪聲。在輸入側泄露出去就表現為傳導噪聲和輻射噪聲，在輸出側泄露出去就表現為紋波。一起外部噪聲會(huì )進(jìn)到電子設備中，而供給負載的電源噪聲也會(huì )泄露到外部。若電源線(xiàn)中有噪聲電流經(jīng)過(guò)，電源線(xiàn)就相當于天線(xiàn)向空中輻射噪聲。而這些噪聲都會(huì )影響設備的正常作業(yè)。要想使其得到更廣泛的應用，滿(mǎn)足電磁兼容性的有關(guān)目標，就需要有效地按捺開(kāi)關(guān)電源的攪擾。
雜訊攪擾的途徑有兩種，即傳導攪擾與輻射攪擾。以下分別對兩種攪擾的特性與按捺辦法做一介紹。
1.1傳導攪擾及其按捺辦法
從導線(xiàn)傳入的攪擾稱(chēng)為傳導攪擾，其攪擾能量經(jīng)過(guò)導電體進(jìn)行傳達，開(kāi)關(guān)電源的輸入、輸出引線(xiàn)都是傳導攪擾的媒介。
開(kāi)關(guān)電源發(fā)生的攪擾會(huì )沿電源引線(xiàn)進(jìn)入電網(wǎng)，污染電網(wǎng)，使同一電網(wǎng)的電子設備遭到攪擾。一起電源的輸出線(xiàn)還將把攪擾噪聲傳遞給負載，使作為電源負載的電子設備直接遭到攪擾，當這種攪擾起伏若大到必定程度，會(huì )影響線(xiàn)性電路和一些小信號電路的正常作業(yè)。
因為傳導攪擾首要是經(jīng)過(guò)輸入輸出引線(xiàn)進(jìn)行傳達,因而相對來(lái)說(shuō)傳導攪擾的按捺要容易些，首要辦法是加接輸入輸出濾波器。
在開(kāi)關(guān)電源的輸入側要介入電容與電感構成的濾波器，用于按捺溝通電源發(fā)生的EMI，而該濾波器也稱(chēng)為電磁兼容（EMI）濾波器。其電路如圖2-1所示。
圖2-1輸入端抑制傳導干擾電路（EMI)
該濾波器是一典型的低通濾波器,使開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的一些高頻脈沖攪擾經(jīng)過(guò)它后得到極大的衰減，能較好的濾除來(lái)源于電網(wǎng)或者傳入電網(wǎng)的攪擾，使其符合FCC、CE、VDE等規范。
圖中L901、L902為共模扼流圈，它是繞在同一磁環(huán)上的兩只獨立的線(xiàn)圈，圈數相同，繞向相反，在磁環(huán)中產(chǎn)生的磁通彼此抵消，磁芯不會(huì )飽滿(mǎn)，首要按捺共模攪擾，感值愈大對低頻攪擾按捺作用愈佳。這樣繞制的濾波電感按捺共模攪擾的性能大大提高。L901、L902別離挑選感值為2.OmH和 15mH的共模扼流圈。
c901、C902為共模電容，首要按捺差模攪擾，即前方和零線(xiàn)別離與地之間的攪擾。電容值愈大對低頻攪擾按捺作用愈好，在這里選用102PF /250V。
c903、C904 為差模電容，首要按捺共模攪擾，即按捺前方和零線(xiàn)之間的攪擾。電容值愈大對低頻攪擾按捺作用愈佳，在這里選用0.47uF/300V。有時(shí)為了降低成本也可將C904省去。
圖中CN901為插座，接電網(wǎng)電壓。F901為保險絲，電路中選用了標準為2A/250V的保險絲，它在高壓時(shí)熔斷，可防止設備在突發(fā)的高壓時(shí)引起的損壞。NR901為負溫度系數熱敏電阻，開(kāi)機瞬間溫度低，阻抗大，防止電流對回路的浪涌沖擊。常溫下其標準為5A/52。R9o1、R902對立攪擾電容起泄放作用，可于關(guān)機后迅速消耗掉C903儲存的電能，防止帶電損耗元件。它們的標準都為1MQ，一般選用金屬釉資料。
對輸出端的攪擾按捺，首要也是靠高頻濾波器，電路圖如下所示。
輸出端按捺傳導攪擾電路
濾波電感因為作業(yè)在直流大電流狀態(tài)下，磁芯在較大的磁場(chǎng)強度下作業(yè)，簡(jiǎn)單包括，一旦飽滿(mǎn)，電感即失掉濾波作用。因此有必要采用飽滿(mǎn)磁場(chǎng)強度很大的恒u磁心，如鐵鎳鉬磁粉芯等金屬磁芯。
因為輸出攪擾的頻譜相當豐富，從幾十赫茲到幾十兆赫茲均含分量。因為在高頻的情況下，濾波電容等效由純電容(C)、等效串聯(lián)電阻(RES）和等效串聯(lián)電感（LES）構成的串聯(lián)電路。在作業(yè)頻率f超過(guò)電容器的自諧振頻率fr時(shí)，電容器就起到電感的作用。值大的濾波電容對低頻攪擾比較敏感，相反，值小的濾波電容吸收高頻攪擾的作用比較好。因此不能光采用大電解電容濾波C916，還有必要加接自諧振頻率很高的陶瓷電容器C917。
此外，輸出攪擾的幅度還與PCB板的布線(xiàn)有很大聯(lián)系，不合理的布線(xiàn)往往會(huì )使攪擾幅度大幾倍，尤其是接地點(diǎn)的組織特別重要。
1.2輻射攪擾及其按捺辦法
從空間傳入的攪擾稱(chēng)為輻射攪擾，一般是指耦合攪擾，即攪擾能量通過(guò)空間介質(zhì)進(jìn)行近場(chǎng)感應。因為開(kāi)關(guān)電源一般作業(yè)在低壓大電流情況下，因此磁場(chǎng)攪擾大于電場(chǎng)攪擾。主要由開(kāi)關(guān)變壓器的漏感、開(kāi)關(guān)功率管在開(kāi)關(guān)轉換時(shí)的大電流脈沖、開(kāi)關(guān)二極管反向恢復的硬特性等引起。[2]
輻射攪擾的按捺主要靠屏蔽。對電場(chǎng)可采用導電良好的資料，而磁場(chǎng)屏蔽則應采用導磁率較高的資料。在本文中就不作詳細論述。
按捺攪擾最有用的方法，是盡量減少攪擾源的攪擾能量。對開(kāi)關(guān)電源變壓器要減少其漏感，并選擇開(kāi)關(guān)參數優(yōu)秀的晶體管和軟恢復的開(kāi)關(guān)二極管。
