單端反激式開關穩(wěn)壓電源在設計開關變壓器參數(shù)時的計算極為關鍵，設計中應盡量使開關管導通期間變壓器所儲存能量等于功率開關管關閉期間變壓器所釋放的能量，提高開關變壓器的利用率，從而提高電路的轉化效率。開關變壓器的設定主要取決于初級線圈電感量和線圈的飽和電流兩方面。開關變壓器初級繞組的電感值須大于臨界電感值（即當功率開關管截止期結束時，功率開關變壓器中存儲的能量正好釋放完畢時開關變壓器初級繞組所對應的電感值）[3]。此外，開關變壓器還應滿足其線圈中的電流不能超過線圈自身飽和電流，因為一旦造成線圈中電流飽和，能量將不能存儲在變壓器的鐵芯中，進而傳輸?shù)酱渭壎?，而會被消耗在鐵芯中。

本設計中開關變壓器選取為VP-0047-R，它具有體積小、自身電阻低、低噪聲和緊耦合性等優(yōu)點。VP-0047-R有六個獨立繞組，每個繞組的電感量和飽和電流分別為3.8 μH和2.81 A，并可以根據(jù)需求的不同而連接成初次級線圈比不同的變壓器。設計中將此變壓器設置為初、次級線圈比為4∶1。其中初級線圈為四個繞組的串聯(lián)形式，則初級線圈的電感量是60.8 μH。次級線圈為兩個繞組的并聯(lián)形式，這種連接可增大繞組的飽和電流，避免次級線圈在輸出電流較大時飽和。

2.3 功率開關管及鉗位電路設計

開關管的選取主要由漏源之間的耐壓值以及最大漏極電流決定。由于在開關管關斷的瞬間，變壓器產生的漏感將生成尖峰脈沖電壓，并且在初級線圈上也會有感應電壓生成，這些都會疊加在直流輸入電壓VIN上。而在開關管導通時，功率開關變壓器初級繞組的充電電流將產生尖峰電流，所以功率開關管的漏極電流應大于該尖峰電流。設計中Q1選擇Si7464DP。

為了減少漏感對電路產生的影響，并吸收已經(jīng)由漏感產生的尖峰電壓，在開關管的漏極設計了鉗位保護電路。通常鉗位電路的形式有DZ、RCD以及RC等，考慮到電路的簡單和小型化，本設計采用RC鉗位電路，即圖1中的電阻R8和電容C6，取值為66 Ω和150 pF。在Q1截止的瞬間，儲存在漏感中的能量通過電容C6后，就被電阻R8消耗掉了。鉗位電路的設計非常必要，尤其在輸出電流較大的情況下，可通過鉗位電路將漏感吸收，從而保證輸出電壓的穩(wěn)定。

3 測試結果與分析