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单端正激变换器的工作原理

01带隔离变压器（DC）-DC

前面介绍了四种基本的非隔离DC-DC变换器结构，它们有一个

共同点就是输入输出存在直接的（电气）连接，然而在实际应用中，

由于电压等级变换、安全、系统串并联等原因，需要进行输入和输出

的电气隔离。在基本的非隔离DC-DC变换器(如Buck、Boost、

Buck-Boost和Cuk变换器)中加入变压器，就可以派生出带隔离变压器

的DC-DC变换器。比如，Buck变换器可以派生出单端正激变换器、

桥式变换器、电压型推挽变换器等;Boost变换器可以派生出（电流）

型推挽变换器等;Buck-Boost变换器可以派生出单端反激变换器等。

在DC-DC变换器中，变压器的作用主要是隔离，一定情况下也

能起到变压的作用。应用在隔离DC-DC变换器中的变压器是高频变

压器，（工作原理）与其他类型的隔离变换器不同，变压器铁芯必须

加气隙。关于变压器的设计，是一个重要又复杂的过程。

今天，我们主要来聊聊单端正激变换器，所谓的单端变换器，

是指变压器磁通仅在单方向变换的变换器。

02单端正激(ForwardConver（te）r)

单端正激变换器由Buck变换器派生而来。如下图

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这是Buck变换器的拓扑图，在虚线位置插入一个隔离变压器，

便可以得到单端正激变换器，如下图：

当开关管T闭合时，工作状态如下图：

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根据图中的同名端表示，可以知道变压器副边也流过电流，D1

导通，D2截止，电感电压为正，变压器副边的电流线性上升。在

Dc*Ts期间，电感电压为

当开关管T关断时，工作状态如下图：

变压器副边没有电流流过，负载电流经反并联（二极管）D2续

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流，在(1-Dc)*Ts期间，电感电压为负，电流线性下降

uL=-Uo

在稳态时，电感电压在一个周期内积分为零，因此

得到

由上式可见，单端正激变换器的电压增益与开关导通占空比成

正比，这和Buck变换器类似，不同的是比后者多了一个变压器的变

比。

在上边分析电压增益时考虑的是电感电压在一个周期内累积为

零的关系，前面的分析中我们也有从电感电流或者电感磁通的角度出

发，这三者的本质是一样的，都是电感磁芯中的磁通平衡。

工作中我接触的基本都是反激式变换器，正激式的没接触到过，

今天我们知识简单地介绍了下正激变换器，更多细节没有涉及到，后

面我们可以慢慢来聊。

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