高功率密度快充及PD适配器电源结构解析
这种变换器输出电压决定原边半桥的上管工作的导通时间，原边半桥的下管工作在cot固定导通时间，其导通时间由谐振频率所决定，非对称反激变换器电路结构如图1所示，若输出整流二极管换为功率mosfet，则称为同步整流。非对称反激变换器工作的波形如图2所示。
相关元件符号和物理量的规定：
s1：原边半桥高端功率管，上管
s2：原边半桥低端功率管，下管
dr；次级整流二极管
cr：原边串联谐振电容
lm：变压器原边激磁电感
lr：变压器原边漏感
sr；次级同步整流功率管
np：变压器原边绕组匝数
ns：变压器次级绕组匝数
n：变压器的匝比，n ＝ np／ ns
vsw：半桥连接的开关接点电压，也是s2的d、s两端电压
ilm：变压器原边激磁电感的电流
ilr：变压器原边漏感的电流
idr：次级整流二极管的电流
（a）非对称反激变换器
（b）非对称同步整流反激变换器
图1：非对称反激变换器电路结构
图2：非对称反激变换器工作波形
工作原理分析
非对称反激变换器的一个开关周期可分为6个工作模式，分别分析如下。
1、模式1：t0－t1
开关状态：s1处于导通，s2处于截止，dr处于截止。
变压器lm和lr的电流从0开始增加，谐振电容cr充电，没有能量传输到次级的输出负载。
t1时刻，s1关断。
图3：模式1的等效电路
2、模式2：t1－t2
开关状态：s1处于截止，s2处于截止，dr处于截止。
t1时刻，s1关断，（coss1＋coss2）和（lr＋lm）谐振，coss1充电，coss2放电，直到t2时刻，coss1的电压充电到vin，coss2的电压放电到0。
图4：模式2的等效电路
coss2的电压vsw放电到0后，其体内寄生二极管ds2导通，将其二端电压箝位到0。
3、模式3：t2－t3
开关状态：s2处于导通，s1处于截止，dr处于截止。
t2时刻，ds2导通箝位。在t2之后某一时刻开通s2，此时由于ds2导通，s2的vds电压为0，因此s2是零电压开通zvs。
（a）模式3的ds2导通
（b）模式3的s2 zvs开通
图5：模式3的等效电路
这个阶段开始时，谐振电容的电压vcr会稍微增加，次级绕组ns的正偏电压也会增加，但其电压仍低于输出电压vo，因此次级整流二极管dr不会导通。
在t3时刻，次级绕组的电压vns增加到输出电压vo，因此次级整流二极管dr导通。
4、模式4：t3－t4
开关状态：s2处于导通，s1处于截止，dr处于导通
在t3时刻，dr导通，输出电压反射到原边绕组np，其电压变为：
vnp ＝ －nvo
此时，lm和lr分开，形成各自的回路：
（1）lm电感储存的能量通过次级绕组，向输出负载传输。
（2）lr、cr和电压源－nvo串联谐振，满足下面条件：
谐振电容cr反射到次级输出端，次级电流波形为正弦波，其频率就是变压器的寄生电感和谐振电容cr所决定，这部分能量也通过次级绕组，向输出负载传输。
因此，次级整流二极管的电流idr为ilr和ilm的电流差值：
idr ＝ （ilm–ilr）＊n
在这个阶段，lr和cr串联谐振，ilr过0后，反向继续谐振；然后，经过一段时间， ilm也过0，反向激磁继续增加。
（a）模式4的dr导通
（b）模式4的ilr过0后反向增加
（c）模式4的ilm过0后反向增加
图6：模式4的等效电路
在t4时刻，ilr和ilm的电流相等：
ilr＝ilm
次级绕组的电流减小到0，dr关断，zcs关断，同时，在t4时刻，s2关断。
5、模式5：t4－t5
开关状态：s1处于截止，s2处于截止，sr处于截止。
t4时刻，同时关断sr和s2，（coss1＋coss2）和（lr＋lm）谐振，coss1放电，coss2充电，直到t5时刻，coss2的电压充电到vin，coss1的电压放电到0。
图7：模式5 的等效电路
coss1的电压放电到0后，s1的体内寄生二极管ds1导通，将其二端电压箝位到0。
6、模式6：t5－t6
开关状态：s1处于导通，s2处于截止，sr处于截止。
t5时刻，ds1开通，lr和lm的电流相等且同时反向激磁，增加到反向电流的最大值；然后在正向电压的作用下，从反向电流的最大值逐渐减小，在t6时刻其电流减小到0，然后继续正向增加，进入下一个同期。
在t5之后某一时刻开通s1，此时由于ds1导通，s1的vds电压为0，因此s1是零电压开通zvs。
（a）模式6的ds1导通
（b）模式6的s1 zvs导通
（c）模式6的lm正向激磁
图8：模式6的等效电路
图2：非对称反激变换器波形
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lr：变压器原边漏感
sr；次级同步整流功率管
np：变压器原边绕组匝数
ns：变压器次级绕组匝数
n：变压器的匝比，n ＝ np／ ns
vsw：半桥连接的开关接点电压，也是s2的d、s两端电压
ilm：变压器原边激磁电感的电流
ilr：变压器原边漏感的电流
idr：次级整流二极管的电流
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图1：非对称反激变换器电路结构
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1、模式1：t0－t1
开关状态：s1处于导通，s2处于截止，dr处于截止。
变压器lm和lr的电流从0开始增加，谐振电容cr充电，没有能量传输到次级的输出负载。
t1时刻，s1关断。
图3：模式1的等效电路
2、模式2：t1－t2
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t1时刻，s1关断，（coss1＋coss2）和（lr＋lm）谐振，coss1充电，coss2放电，直到t2时刻，coss1的电压充电到vin，coss2的电压放电到0。
图4：模式2的等效电路
coss2的电压vsw放电到0后，其体内寄生二极管ds2导通，将其二端电压箝位到0。
3、模式3：t2－t3
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t2时刻，ds2导通箝位。在t2之后某一时刻开通s2，此时由于ds2导通，s2的vds电压为0，因此s2是零电压开通zvs。
（a）模式3的ds2导通
（b）模式3的s2 zvs开通
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（a）模式6的ds1导通
（b）模式6的s1 zvs导通
（c）模式6的lm正向激磁
图8：模式6的等效电路
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