探讨通过USB获得高效双轨电源的方法

　　由于初级线圈与次级线圈之间的磁通量，当初级电路开路时，电感器中存储的但正在崩溃的磁场在次级端中感应出了足够高的电压（》VOUT），使二极管正偏。电流的初始值为I2=IPK/n。在二极管正偏期间，次级线圈上的电压将为（VOUT+0.7）。这也可以看作初级端电压向下变换为VOUT/n。因此，当开关打开时，它必须承受的实际电压是：

　　这个公式强调了反激转换器相对于有相当输入输出电压的升压转换器的优势，即当开关打开时，降低了它必须承受的电压。事实上，“关断”周期的电压降低到一个值，该值由变压器线圈匝数比确定。这样就可以使用较低击穿电压的MOSFET。另外，在升压转换器拓扑中，二极管必须同时承受“开启”时的高电流，以及“关断”时的高反向电压。而在反激转换器中，次级端的二极管在电流较低时（IPK/n），需要承受高电压。这样就允许使用较小电容的二极管，从而获得较快的开关速度，因而减少了能耗，提高了效率。

　　虽然这超出了我们的电流范围，您仍可以计算输出电压，方法是让L1中的能量输入量等于传送给负载RLOAD的能量。稳态时，输出与开关的占空比D以及开关工作的频率有关，即开路输出电压公式为：

　　在图2的实际电路中，可以找到图1基础反激电路的所有元件。不过，这里做了一些微调，以实现更好的运行稳定性。例如，配置两只输出二极管，这样就可以获得双轨输出。另外，正电压轨反馈由R4和R5构成的分压器采样，其电平由电容C2做平顺。普通的555非稳态工作时也可能产生输出波形，这是由于时序电容（C1）通过R1和R2的和，从VCC充电，并通过R2放电。在所使用的电阻值（即R2》》R1）下，占空比接近50%。充电/放电电压被内部设定为VCC/3和2VCC/3（即，如果在5V下运行，则分别为1.67V和3.33V）。没有反馈时，图2中给出的开环输出电压约为20V。

　　反馈工作原理如下：晶体管Q1关断，直到其基极电压（VBE）约为0.55V。这样，输出电压可依照以下公式计算：

　　由于反激的作用，输出电压持续升高，Q1被驱动得更厉害，使其集电极电压下降。由于集电极连接到555定时器的控制输入端，其标称的上限约为（2VCC/3），于是使电容以相同的速率充放电，但处于一个狭窄的电压区间。其效果是，同时减小了用于驱动MOSFET开关的输出脉冲的开关次数。频率与占空比（D）上的净变动使VOUT下降，最终降低了反馈电压，也减少了Q1的“导通”时间。

　　电路需谨慎设置的其中一项是反激变压器。经过测试，多款自制变压器的工作性能良好。最终确定的方案是重新使用一个RFI抑制电感的磁芯，它主要出现在电视机开关电源的电源输入端。变压器初级采用多股绕线，以减少串联电阻。例如，使用四股0.3mm绝缘铜线，紧密缠绕七匝，所得初级电感为30μH，测得电阻为0.03Ω。较低的线圈电阻减少了电感器在开关时产生的焦耳热，从而达到更高的效率。RS-Electronics（RS库存号647-9446，由Epcos生产）现有一款适用的、市场上可以买到的铁氧体磁芯和绕线骨架套件。

　　进一步的优化做法是，D1和D2采用大电流、高速、低正向压降的肖特基二极管。在MOSFET的栅极另加一只反偏二极管，以减少RFI。5VUSB线上加一个100