反激式开关电源波形分析
一、反激拓扑电路基础
反激式开关电源作为一种高效、紧凑的电源转换方案，在电子设备中应用广泛。其基本线路包括以下几个关键部分：
DC IN ：市电经过整流滤波后的直流输入，为后续电路提供稳定的直流电。
Drive ：控制芯片的驱动信号，用于控制 Q1 的 ON/OFF 状态，调节电路的工作周期。
CS ：控制芯片对 Q1 电流的采样端口，用于监测和控制开关管的电流，保障电路安全运行。
AGND ：初级侧的地，作为初级电路的参考电位点。
DC OUT ：电源的输出端，为负载设备提供所需的直流电压。
GND ：次级侧的地，作为次级电路的参考电位点。
二、DCM 与 CCM 工作模式
（一）判断依据
反激式电源的工作模式主要分为断续导电模式（DCM）和连续导电模式（CCM）。准确判断工作模式需要综合考虑初级和次级电流的情况：
CCM 模式 ：当初级和次级电流不是同时为零时，电路处于 CCM 模式。这意味着在开关管关断期间，变压器中铁芯中的磁能持续传递到次级，次级整流二极管一直有电流流过，确保负载获得连续的功率供应。
DCM 模式 ：如果存在初级和次级电流同时为零的状态，则电路处于 DCM 模式。在此模式下，开关管关断后，变压器存储的磁能完全释放，次级整流二极管电流降为零，负载电流出现间断。
BCM 模式 ：工作模式介于 DCM 和 CCM 之间时，被称为不连续 - 连续混合模式（BCM）。这种模式通常出现在电路参数接近 DCM 和 CCM 边界的情况。
（二）波形区别
变压器初级电流波形 ：DCM 模式下呈现三角波形，电流从零线性上升至峰值后迅速下降回零；CCM 模式则表现为梯形波，电流在开关管导通期间线性上升，关断期间逐渐下降，不会回到零。
次级整流管电流波形 ：与初级电流波形类似，DCM 模式为三角波，次级电流在磁能传递期间线性上升，之后迅速回落至零；CCM 模式为梯形波，次级电流在开关管关断期间仍保持一段时间的导通，确保负载电流的连续性。
MOS 管的 Vds 波形 ：在 DCM 模式下，MOS 管关断后，Vds 会从 Vin + Vf（Vf 是次级反射到原边的电压）的平台值下降，并伴随阻尼震荡，这是由于变压器漏感能量释放和结电容谐振所致；而在 CCM 模式下，Vds 在下一个周期开通前一直维持在 Vin + Vf 的平台上，没有明显的震荡现象。
三、MOS 管开通与关断瞬间的 Vds 波形分析
（一）DCM 模式
关断瞬间 ：从 MOS 管的波形可以看出，MOS 管关断时，其上的尖峰电压可能远超 Vin + Vf。这主要归因于变压器初级的漏感 Lk。漏感的电流变化会产生感应电动势，且由于漏感能量无法通过磁芯耦合到次级，导致电压急剧上升。为避免 MOS 管被尖峰电压击穿损坏，通常在初级侧设计 RCD 吸收缓冲电路，将漏感能量先存储在电容上，再通过电阻消耗掉。
次级电流归零后 ：当变压器次级电流降至零时，磁芯能量基本释放完毕。次级整流管因电流为零而截止，相当于次级开路，输出电压不再反馈到初级。此时，由于 MOS 管 Vds 电压高于输入电压 Vin，在电压差作用下，MOS 管的结电容和初级漏感发生谐振。谐振电流对 MOS 管结电容放电，使 Vds 电压开始下降。经过约 1/4 谐振周期后，电压又开始上升。不过，受 RCD 嵌位电路及其他寄生电阻影响，这个振荡属于阻尼振荡，幅度会逐渐衰减。
（二）CCM 模式
在 CCM 模式下，MOS 管关断时产生的尖峰电压与 DCM 模式原理相似，但由于次级电流的连续性，关断后不会出现后续的振荡现象。这是因为次级整流管在开关管关断期间仍能持续导通，为磁芯能量释放提供通路，使得初级侧电压能够平稳维持在 Vin + Vf 水平，避免了因能量瞬间释放导致的振荡。
深入理解反激式开关电源的波形特性及其工作模式，对电源设计、调试和优化具有重要意义，有助于提升电源的性能和可靠性。
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