目前我了解的2類IC設(shè)計(jì)模式：PI-集成MOS的開關(guān)方式；ON/O2等控制器+MOS分離的PWM工作模式進(jìn)行分析！

基本的反激變換器原理圖如下所示，在需要對(duì)輸入輸出進(jìn)行電氣隔離的低功率<75W～的開關(guān)電源應(yīng)用場(chǎng)合，反激變換器（Flyback Converter）是最常用的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（Topology）。簡(jiǎn)單、可靠、低成本、易于實(shí)現(xiàn)是反激變換器突出的優(yōu)點(diǎn)；接下來(lái)我將電源的關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)&工作模式進(jìn)行說(shuō)明！

我們先來(lái)確定系統(tǒng)的輸入輸出參數(shù)，進(jìn)行開關(guān)電源關(guān)鍵參數(shù)的分析設(shè)計(jì)；關(guān)鍵參數(shù)我們來(lái)分析FLY 的反射電壓VOR 與 工作模式KP或 KRF/KRP的設(shè)計(jì)！

舉例說(shuō)明：先進(jìn)行關(guān)鍵參數(shù)分析

上面原理圖設(shè)計(jì)要求：90VAC-265VAC的全電壓范圍；

對(duì)應(yīng)的公式計(jì)算應(yīng)用 100VRMS–Min 來(lái)計(jì)算輸入電解電容的紋波電流

輸出規(guī)格：

12V-2A /2.5A & 110V-0.42A/0.5A;

1.對(duì)高效率要求的VOR 設(shè)計(jì)參考(我的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn))

對(duì)于85VAC-265VAC(通用)輸入電壓范圍，VOR推薦：80V-110V最佳范圍

對(duì)于165VAC-265VAC(國(guó)內(nèi))輸入電壓范圍，VOR推薦：100V-120V最佳范圍

分析如下：

變壓器性能相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)分析：

使用基本計(jì)算公式；我們將計(jì)算公式進(jìn)行EXCEL自動(dòng)計(jì)算，從而對(duì)比參數(shù)設(shè)計(jì)！

計(jì)算參考如下：

A.VRO=80V   LP=280uH時(shí)   NP=26圈  

B.VRO=90V   LP=280uH時(shí)   NP=30圈

對(duì)比VRO=80V與 VRO=90V 時(shí)其變壓器的原邊圈數(shù)有差異；VRO=80V時(shí)有最小的圈數(shù)；其漏感最小有好的交叉調(diào)整率和高的效率?。▽?shí)踐測(cè)試一致OK）

2.工作模式分析KP/KRP

對(duì)于關(guān)鍵參數(shù)FLY反激變壓器，KP=KRP作為反激變壓器中的靈魂參數(shù)，該如何對(duì)其進(jìn)行取舍，值得我們深入探討! 

工作模式：即電感電流工作狀態(tài)，一般分DCM、CCM、BCM三種(定性分析)。

KP/KRP：描述變壓器/電感電流工作狀態(tài)的一個(gè)量(定量計(jì)算)；實(shí)際意義；

只要原邊電感電流處于連續(xù)狀態(tài)，都稱之為CCM模式。而深度CCM模式(較小紋波電流)與淺度CCM模式(較大紋波電流)相比較，電感量相差好幾倍，而淺度CCM模式與BCM、DCM模式的各種性能、特點(diǎn)可能更為相似。顯然需要一個(gè)合適的參數(shù)來(lái)描述所有電感電流的工作狀態(tài)。通過(guò)設(shè)置KP/KRP值，可以把變壓器的電感電流狀態(tài)與磁性材料、環(huán)路特性等緊密聯(lián)系起來(lái)。我們也可以更加合理的評(píng)估產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案!!

A．對(duì)于集成MOS的PI系統(tǒng)對(duì)KP的定義

連續(xù)模式CCM：如果在次級(jí)電流下降到零之前MOSFET開通，則電源工作在連續(xù)工作模式。

非連續(xù)工作模式(DCM)：在非連續(xù)工作模式下，當(dāng)MOSFET開通時(shí)，次級(jí)電流為零。

B.對(duì)于分離的PWM控制的ON/O2系統(tǒng)對(duì)KRP=KRF的定義

C.KP=KRP=KRF的工作模式分析

KRP較大時(shí)(特別是DCM模式)，磁芯損耗一般較大(NP較小)，氣隙較小(無(wú)氣隙要求，僅滿足LP值)，LP較小，漏感會(huì)較大，紋波電流較大(電流有效值較高)；

KRP較小時(shí)(特別是深度CCM模式)，磁芯損耗一般較小(NP較大)，氣隙較大(有氣隙要求，平衡直流磁通)，LP較大，漏感會(huì)較小，紋波電流較小(電流有效值較低)； 

注：KRP較小時(shí)，氣隙也是可以做到較小，但這需要更大的磁芯和技巧；

KRP較大時(shí)，磁芯損耗也是可以做的較小，但這同樣需要更大的磁芯和技巧；注意：相同磁芯、開關(guān)頻率，DMAX，DCM模式比CCM模式下的輸出功率更大；其實(shí)這是不完全對(duì)的(至少不符合實(shí)際,因?yàn)樾枰拗艱MAX，導(dǎo)致空載容易異常)，原因在于DCM模式下磁芯損耗會(huì)超出你的想象(電應(yīng)力也會(huì)如此)；DCM模式下，如果想大幅度降低磁芯損耗，唯一的方法是增大NP，而過(guò)大的NP會(huì)與LP形成現(xiàn)實(shí)沖突(DCM模式下，LP一般較小)，造成磁芯氣隙超出你的想象(漏感也會(huì)如此)；有沒(méi)有方法解決這種現(xiàn)實(shí)矛盾?答案應(yīng)該是肯定的，即選擇合適的磁芯結(jié)構(gòu)，如長(zhǎng)寬比小且AE大的磁芯(PQ系列)，或許會(huì)比長(zhǎng)寬比大且AE小的磁芯(EER、EEL系列)更加有優(yōu)勢(shì)。

(在DCM模式下，如果限制DMAX，則會(huì)比CCM模式下輸出更大的功率) 

KRP較大時(shí)，增大DMAX可以在一定程度上降低原邊的紋波電流及有效電流值，但是次級(jí)的電流應(yīng)力會(huì)更加惡劣，這種方法(增大/減小DMAX)只適合平衡初次級(jí)的電壓、電流應(yīng)力，應(yīng)該不是一種很好的設(shè)計(jì)手段。 

KRP較大時(shí)，空載啟動(dòng)困難，特別是低壓大電流輸出，且空載無(wú)跳頻(寬范圍AC輸入時(shí)尤其如此，如3.3V10A，特別是超低壓輸出)； 

KRP較小時(shí)，開關(guān)損耗較大，特別是高壓小電流輸出，且開關(guān)頻率較高(窄范圍AC輸入時(shí)尤其如此，如100V0.5A，特別是高壓輸出)； 

注：非低壓大電流產(chǎn)品(如12V5A)，KRP較大時(shí)，DMAX不能設(shè)計(jì)的過(guò)小，否則空載也會(huì)啟動(dòng)困難，且空載無(wú)跳頻(寬范圍AC輸入時(shí)尤其如此)； 

KRP較大時(shí)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較快，環(huán)路補(bǔ)償比較容易(特別是采用電流模式控制)； 

KRP較小時(shí)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢，環(huán)路補(bǔ)償相對(duì)困難(特別是采用電壓模式控制)； 

KRP較大時(shí)，電感電流斜率較急，CS采樣端對(duì)噪聲影響不明顯；

KRP較小時(shí)，電感電流斜率較緩，CS采樣端可能會(huì)受到噪聲影響； 

注：電流模式芯片通常會(huì)比電壓模式控制芯片的性能更加優(yōu)異，但并非所有情況下都是如此。如果輸入電壓較高，輸出功率較小，電流模式芯片可能無(wú)法檢測(cè)CS電壓，低壓大電流輸出產(chǎn)品在空載時(shí)也會(huì)出現(xiàn)這種情況(對(duì)寬范圍AC輸入，低壓大電流輸出〈甚至非大電流輸出產(chǎn)品〉，如果KRP較大，DMAX又較小，空載極有可能出問(wèn)題，或許輕載降頻、提高VCC都不一定有效，但是采用某些電壓模式控制芯片，可能會(huì)避免此問(wèn)題)。低壓輸入，輸出功率很大時(shí)，電感電流斜率較緩，CS采樣電壓(電阻/互感器)可能很容易受到干擾，如果負(fù)載變化較大，也可能會(huì)導(dǎo)致CS端采樣異常。也不是所有電流模式芯片均比電壓模式芯片要好，這需要綜合考慮各種因素，包括外圍電路的復(fù)雜程度。 

超高壓輸入時(shí)，KRP應(yīng)該設(shè)置較大(最好是QR模式)，開關(guān)損耗會(huì)較低；

超低壓輸入時(shí)，KRP應(yīng)該設(shè)置較小(最好是深度CCM模式)，漏感會(huì)較低；

推薦KP=KRP選取法則

對(duì)于FLY的關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)就是先設(shè)計(jì)好電氣參數(shù)，如初次級(jí)的電壓、電流應(yīng)力，評(píng)估各種損耗溫升，考慮到PWM芯片、MOS、二極管各種的特點(diǎn)(先確定好)，讓FLY-反激變換器工作在最佳的工作狀態(tài)。根據(jù)這個(gè)最佳的電氣參數(shù)，我們來(lái)設(shè)計(jì)變壓器參數(shù)，如NP、NS、氣隙等等，最后通過(guò)更換磁芯或是微調(diào)變壓器的參數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓整個(gè)變換器都工作在最合理的狀態(tài)。參考上面的VRO=80V和VRO=90V的EXCEL的計(jì)算表格參數(shù)；

對(duì)于FLY的設(shè)計(jì)可以直接引用一些PI的資料，特別是設(shè)計(jì)流程、軟件操作、芯片資料、包括部分設(shè)計(jì)思路等等都非常的簡(jiǎn)單易學(xué)！單并不代表PI的設(shè)計(jì)理念比其他公司更優(yōu)秀，多年的PI產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)用是我更熟悉些和了解，而且這些資料都有中文版本，內(nèi)容詳實(shí)，方便初學(xué)者追根溯源。 

PI的變壓器設(shè)計(jì)軟件其實(shí)是非常不錯(cuò)的入門工具，熟練了也可以把它用來(lái)設(shè)計(jì)其它類型的芯片?，F(xiàn)在又可以用來(lái)設(shè)計(jì)PFC、正激、LLC等拓?fù)?，已?jīng)非常強(qiáng)大了，建議初學(xué)者可以多花點(diǎn)時(shí)間學(xué)習(xí)！細(xì)節(jié)后續(xù)再進(jìn)行補(bǔ)充！