反激电源的设计步骤

第14章：峰值漏极电压（启动）

进行下一个测试时，需要将电源负载减小至满载。如果电源已进入锁存关断模式，可能需要在电源返回正常操作模式之前切断并重新接通AC输入。切断交流电源供应器，然后等待DC总线上的电压已降至约10 V。如果设计中采用了大容量电容，可能需要花费几分钟的时间。使用电容放电板可以缩短这一时间。

接下来，您将检验启动时的漏极电压和电流波形。将输入电压增至最大值，确保电源处于满载状态。将示波器设置为在漏极电压波形的上升沿正常触发。缓慢增加触发电平，直至找到可在正常工作模式下进行触发的最高电平。然后切断交流输入，重新装上电源。

在增加触发电平的过程中继续这一操作，直至在装上电源的过程中抓取到最高峰值电压。如果测得的最高电压超过650 V 峰值，则需要重新设计箝位。

第15章：漏极电流波形（启动）

触发示波器上的漏极电流波形时重复上述操作程序，测量在装上电源时看到的最高电流。检验电流波形的形状，看是否存在变压器饱和的迹象。

启动过程中，可能会看到两个电流波形中的一个。左侧波形是正常电流脉冲，它在导通到关断的过程中呈线性斜升。右侧电流脉冲表示存在变压器饱和的迹象。请注意该脉冲是如何以类似指数的形式上升到更高端的。这是变压器磁芯达到饱和且不能再贮存能量的临界点。此时，初级电流将快速增大，可能会损坏Power Integrations器件或其他初级侧元件。

变压器饱和的主要原因是有过多的磁通在磁芯中累积。如果在您的设计中发现饱和现象，首先需要与变压器供应商核实，看变压器是否严格按照PI Expert设计所指定的参数值进行制造。此外，还应确保变压器的初级电感值处于设计所容许的容差限值范围内。（请参见第16章，了解不使用LCR测量仪进行此测量的具体方法。）如果器件限流点设定过高，也会造成变压器饱和。请查阅所用器件的数据手册，了解检验限流点设定方式的信息。

如果变压器结构和限流点设定方式正确，您需要重新设计变压器，以减小磁芯的磁通密度。您可以通过为变压器添加额外线圈或减小初级电感LP所容许的生产容差来实现这一点。在PI Expert设计中增加线圈数时，可增加次级绕组圈数NS，软件将会按比例相应增加初级绕组圈数NP。您也可以通过调节KP值来减小磁通密度。如果初级限流点可设定且远高于您的功率级要求，那么降低限流点也会造成磁通量增大。在特殊情况下，您也能需要通过增大磁芯尺寸来减小磁通密度。您需要不断调整设计，直至最大磁通密度(BM)和峰值磁通密度(BP)都远低于PI Expert所指定的限值。请注意，优化后的PI Expert设计应始终能把磁通密度限制到可接受的水平。在手动调整设计时，如果所作的某个修改可使磁通密度骤然增大，PI Expert将会向您发出警告消息，提醒这一危险状况。

变压器磁芯过热时，也会造成变压器饱和。发现饱和问题后，应检验变压器是否在适当的温度限值内进行工作。必要时，请重新设计变压器，以降低磁芯和绕组损耗，并降低其工作温度。

在启动测试期间，可能会抓取到短脉冲，如上图所示。这些脉冲都是正常的，是由低输出电压下变压器复位不足造成的。

第16章： 变压器初级电感量

现在切断AC输入，将高压示波器探针连接到输入大容量电容的端子。然后，向电源施加最小的AC输入电压，将输出负载增至满载。设定示波器，将高压探头连接在输入大容量电解电容两端，从而测量到DC总线电压，同时测量漏极开关电流波形。

利用示波器测量大部分线性斜升过程中的漏极电流的di/dt比值。这部分通常处于流限的25%到75%之间。此外，还应在用来测量电流变化的时间间隔内，同时测量平均DC总线电压。利用这两个测量结果，您可以根据电感的基本关系式计算出变压器初级电感量的近似值：V = L Δi/Δt

MOSFET导通后，变压器初级侧的电压将近似等于平均DC总线电压。电感中的电流等于漏感电流。调整该公式后，我们可以计算出L值：L = V Δt/Δi

将计算得出的值与PI Expert中的指定值进行比较。如果计算值超出给定的容差范围，则需联系变压器制造商以解决这一问题。

第17章：初始电流尖峰

接下来，检查在MOSFET导通后随即出现的高初始电流。切断交流电源供应器，将高压示波器探针重新连接到MOSFET两端，测量漏极开关电压。然后，施加指定的最大AC输入电压，并将电源负载增至满载。设定示波器，以便同时显示MOSFET电压和电流，并在漏极电压的上升沿触发。调宽时基范围，以便监测一个完整的开关周期。
前沿消隐功能，在MOSFET导通后立即将流限传感器禁止一段时间。这样可防止初始电流尖峰触发流限，使其提前结束电流脉冲。不过，如果导通尖峰大于正常值，还是会触发器件的初始流限，并使传输到输出的功率受到限制。
PI前沿消隐功能