反激电源的基本原理？反激电源怎么选择工作模式？
反激开关电源多应用在中低功率范围，比如2w~100w。
反激电源基本原理
当电源处于稳态时，在ton时刻，mos管q1导通，初级绕组lp的电感电流线性增加，见电感电流ip流动路径。电容co向负载rl供电，见下图电容放电电流ic1路径。因为反激开关电源所用变压器的初级绕组lp和侧边绕组lp的同相端是相反的。在ton时刻，初级绕组为抑制电流增大，初级绕组感应电压上正下负，侧边绕组lp的感应电压 上负下正，二极管d1处于截止状态。
在toff时刻，mos关断，初级绕组存储的能量向次级绕组传送，初级绕组为维持原电流方向，初级绕组感应电压上负下正，次级绕组lp的感应电压上正下负，二极管d1处于导通状态，次级绕组经二极管d1向电容co和负载rl供电，见下图次级绕组电流is流动路径。
ccm vs. dcm
在稳态时，反激开关电源有两种工作模式：连续模式continuous conduction mode(ccm)及不连续模式discontinuous conduction mode(dcm)。
如果在mos管的一个开关周期之内，初级绕组的电流在下一个周期开始时，不是从零开始线性增大，初级绕组的最小电流不为零，我们把开关电源的这种工作模式称之为连续模式，也就是ccm。
如果在mos管的一个开关周期之内，toff比较长，以至于初级绕组中的电流完全被放电放完，初级绕组内的能量完全向次级进行传递。在下一个周期开始时mos导通，初级绕组的电流从零开始线性增大，初级绕组的最小电流为零，我们把开关电源的这种工作模式称之为不连续模式，也就是dcm。
以下是连续模式ccm和不连续模式dcm的电流波形对比。其中ip是初级绕组电流，is是次级绕组电流。从图中可以ccm最小电流不为零。dcm最小电流为零，在toff时间内有一段死区时间tdead，ip和is均为零。
对于ccm反激电源，在输入电压变化时，可能从ccm转换为dcm。从图可以看出，ccm和dcm的差异体现在电流变化量与平均电流的比值，变压器初级绕组电感值可以通过krf进行统一计算。
其中pin指的是最大输入功率，lm指的是反激电源变压器初级绕组电感值，vdc min指的是直流输入电压最小值，dmax指的是最大占空比，fs指的是mos管的开关频率，iedc是初级绕组平均电流，ids peak是mos管的峰值电流，也是变压器初级绕组的峰值电流。
ccm和dcm的关键波形，可以参考下图：
ccm和dcm各有优劣势，在反激电源中两种工作模式都是常用的，现在将二者的优缺点列举如下表：
工作模式ccmdcm说明
效率 ☆ dcm没有二极管反向恢复损耗，有更高的coss×uds²损耗，总体dcm效率更优。
纹波 ☆ dcm的变压器两侧绕组都进行完全充电和放电，所以电流纹波更大。
输出电容尺寸 ☆ dcm纹波电流更大，要求输出电容尺寸更大。
变压器尺寸 ☆ ①dcm所用变压器电感值小，尺寸更小。②ccm绕组电流有较大的直流分量，容易使得磁芯饱和，所以需在磁路中增加气隙，进而增大变压器尺寸。
二极管反向恢复损耗 ☆ ①dcm向输出二极管施加反向电压时，次级绕组电流为零，二极管零电流关断，不会产生反向恢复现象，所以没有二极管反向恢复损耗。②ccm向正在导通的输出二极管（次级绕组电流不为零）施加反向电压，二极管反向恢复，有反向恢复损耗
稳定性 ☆ ①dcm的传递函数是一阶系统，瞬态响应快，易稳定。②ccm的传递函数有右半平面零点问题，反馈补偿比较复杂，不利于稳定。当占空比≥50%时，需增加斜率补偿。
反激电源怎么选择工作模式
通常情况下，ccm和dcm这两种工作模式在同一个开关电源中是可能共存的，会随着输入电压和负载变化而转换。在高输入电压轻负载时，开关电源工作在dcm。在低输入电压重负载时，开关电源工作在ccm。根据开关电源的应用条件，变压器优先按照其中一种工作模式进行设计。
在同等功率条件下，如果在空间、成本上要求比较严苛且，推荐选择dcm。
在输出功率较小（50w以下）的情况下，电源的开关损耗是主要损耗，推荐选择dcm。
在输出功率较大（50w~100w），电源的通态损耗是主要损耗，推荐选择ccm。
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反激电源基本原理
当电源处于稳态时，在ton时刻，mos管q1导通，初级绕组lp的电感电流线性增加，见电感电流ip流动路径。电容co向负载rl供电，见下图电容放电电流ic1路径。因为反激开关电源所用变压器的初级绕组lp和侧边绕组lp的同相端是相反的。在ton时刻，初级绕组为抑制电流增大，初级绕组感应电压上正下负，侧边绕组lp的感应电压 上负下正，二极管d1处于截止状态。
在toff时刻，mos关断，初级绕组存储的能量向次级绕组传送，初级绕组为维持原电流方向，初级绕组感应电压上负下正，次级绕组lp的感应电压上正下负，二极管d1处于导通状态，次级绕组经二极管d1向电容co和负载rl供电，见下图次级绕组电流is流动路径。
ccm vs. dcm
在稳态时，反激开关电源有两种工作模式：连续模式continuous conduction mode(ccm)及不连续模式discontinuous conduction mode(dcm)。
如果在mos管的一个开关周期之内，初级绕组的电流在下一个周期开始时，不是从零开始线性增大，初级绕组的最小电流不为零，我们把开关电源的这种工作模式称之为连续模式，也就是ccm。
如果在mos管的一个开关周期之内，toff比较长，以至于初级绕组中的电流完全被放电放完，初级绕组内的能量完全向次级进行传递。在下一个周期开始时mos导通，初级绕组的电流从零开始线性增大，初级绕组的最小电流为零，我们把开关电源的这种工作模式称之为不连续模式，也就是dcm。
以下是连续模式ccm和不连续模式dcm的电流波形对比。其中ip是初级绕组电流，is是次级绕组电流。从图中可以ccm最小电流不为零。dcm最小电流为零，在toff时间内有一段死区时间tdead，ip和is均为零。
对于ccm反激电源，在输入电压变化时，可能从ccm转换为dcm。从图可以看出，ccm和dcm的差异体现在电流变化量与平均电流的比值，变压器初级绕组电感值可以通过krf进行统一计算。
其中pin指的是最大输入功率，lm指的是反激电源变压器初级绕组电感值，vdc min指的是直流输入电压最小值，dmax指的是最大占空比，fs指的是mos管的开关频率，iedc是初级绕组平均电流，ids peak是mos管的峰值电流，也是变压器初级绕组的峰值电流。
ccm和dcm的关键波形，可以参考下图：
ccm和dcm各有优劣势，在反激电源中两种工作模式都是常用的，现在将二者的优缺点列举如下表：
工作模式ccmdcm说明
效率 ☆ dcm没有二极管反向恢复损耗，有更高的coss×uds²损耗，总体dcm效率更优。
纹波 ☆ dcm的变压器两侧绕组都进行完全充电和放电，所以电流纹波更大。
输出电容尺寸 ☆ dcm纹波电流更大，要求输出电容尺寸更大。
变压器尺寸 ☆ ①dcm所用变压器电感值小，尺寸更小。②ccm绕组电流有较大的直流分量，容易使得磁芯饱和，所以需在磁路中增加气隙，进而增大变压器尺寸。
二极管反向恢复损耗 ☆ ①dcm向输出二极管施加反向电压时，次级绕组电流为零，二极管零电流关断，不会产生反向恢复现象，所以没有二极管反向恢复损耗。②ccm向正在导通的输出二极管（次级绕组电流不为零）施加反向电压，二极管反向恢复，有反向恢复损耗
稳定性 ☆ ①dcm的传递函数是一阶系统，瞬态响应快，易稳定。②ccm的传递函数有右半平面零点问题，反馈补偿比较复杂，不利于稳定。当占空比≥50%时，需增加斜率补偿。
反激电源怎么选择工作模式
通常情况下，ccm和dcm这两种工作模式在同一个开关电源中是可能共存的，会随着输入电压和负载变化而转换。在高输入电压轻负载时，开关电源工作在dcm。在低输入电压重负载时，开关电源工作在ccm。根据开关电源的应用条件，变压器优先按照其中一种工作模式进行设计。
在同等功率条件下，如果在空间、成本上要求比较严苛且，推荐选择dcm。
在输出功率较小（50w以下）的情况下，电源的开关损耗是主要损耗，推荐选择dcm。
在输出功率较大（50w~100w），电源的通态损耗是主要损耗，推荐选择ccm。
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