【導讀】不同種類的電源電壓存在于工業應用和工廠自動化領域。電源電壓常見的種類有24伏交流（VAC）電壓、24伏直流（VDC）電壓、110VAC電壓、230VAC電壓，介于它們之間的電壓也比較常見。但是電子設備制造商常常由于成本原因不愿意為不同的輸入電壓去制造不同的電源。
本文設計的是一種具有超寬輸入電壓范圍（19至265VAC和19至375VDC）的小功率（在500mW的范圍內）反激式轉換器。該小功率反激式參考設計需要具備兩路輸出。一個輸出軌提供微控制器與模擬電路（電流為15mA時電壓為5.0V）；另一個輸出軌則在電流為40mA時提供12.0V的電壓以控制繼電器。因為輸入和兩路輸出需要2.5kV的隔離電壓，所以筆者首先想到了結構簡單、廣為人知的反激式轉換器。
圖1展示了這種轉換器——包括輸入濾波器、整流器、啟動電路以及次級側上的控制器線性穩壓器。
圖1：反激式轉換器方框圖
寬輸入電壓范圍不僅對控制器來說是個挑戰，對該變壓器的設計而言也是一大難題。對于小功率應用，反激式轉換器經過設計要能在非連續導通模式（DCCM）下工作，以便實現小的解決方案尺寸，因為耦合電感器的電感也比較小。這種運行模式下的峰值電流比連續導通模式（CCM）下的峰值電流大——但它們仍然相對較小，原因是功率很小。對于較大功率的應用，反激式轉換器則通常在CCM模式下工作。乍一看DCCM似乎是適合該反激式設計的模式，輸出功率大約為500mW。
為避免在輸入電壓的上限范圍內出現大的開關損耗，開關頻率應相對較低。在該設計中，它被設置為130kHz，以便讓基波低于電磁干擾（EMI）測量的下限150kHz。如果假定該轉換器只在DCCM模式下工作，那么占空比在這樣一個范圍內：從70％直到4％（匝數比為3.58：1，750μH的初級電感）。為了減少組件應力，您應該通過讓匝數比保持不變并將初級電感變為4mH來增加最小占空比。現在，對于低輸入電壓，該轉換器在CCM模式下運行；對于高輸入電壓，該轉換器則在DCCM模式下運行。
圖2：具有超寬輸入電壓范圍的小功率反激式TIDesigns參考設計
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