單端反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源在設(shè)計開關(guān)變壓器參數(shù)時的計算極為關(guān)鍵，設(shè)計中應(yīng)盡量使開關(guān)管導(dǎo)通期間變壓器所儲存能量等于功率開關(guān)管關(guān)閉期間變壓器所釋放的能量，提高開關(guān)變壓器的利用率，從而提高電路的轉(zhuǎn)化效率。開關(guān)變壓器的設(shè)定主要取決于初級線圈電感量和線圈的飽和電流兩方面。開關(guān)變壓器初級繞組的電感值須大于臨界電感值（即當(dāng)功率開關(guān)管截止期結(jié)束時，功率開關(guān)變壓器中存儲的能量正好釋放完畢時開關(guān)變壓器初級繞組所對應(yīng)的電感值）[3]。此外，開關(guān)變壓器還應(yīng)滿足其線圈中的電流不能超過線圈自身飽和電流，因為一旦造成線圈中電流飽和，能量將不能存儲在變壓器的鐵芯中，進(jìn)而傳輸?shù)酱渭壎?，而會被消耗在鐵芯中。

本設(shè)計中開關(guān)變壓器選取為VP-0047-R，它具有體積小、自身電阻低、低噪聲和緊耦合性等優(yōu)點(diǎn)。VP-0047-R有六個獨(dú)立繞組，每個繞組的電感量和飽和電流分別為3.8 μH和2.81 A，并可以根據(jù)需求的不同而連接成初次級線圈比不同的變壓器。設(shè)計中將此變壓器設(shè)置為初、次級線圈比為4∶1。其中初級線圈為四個繞組的串聯(lián)形式，則初級線圈的電感量是60.8 μH。次級線圈為兩個繞組的并聯(lián)形式，這種連接可增大繞組的飽和電流，避免次級線圈在輸出電流較大時飽和。

2.3 功率開關(guān)管及鉗位電路設(shè)計

開關(guān)管的選取主要由漏源之間的耐壓值以及最大漏極電流決定。由于在開關(guān)管關(guān)斷的瞬間，變壓器產(chǎn)生的漏感將生成尖峰脈沖電壓，并且在初級線圈上也會有感應(yīng)電壓生成，這些都會疊加在直流輸入電壓VIN上。而在開關(guān)管導(dǎo)通時，功率開關(guān)變壓器初級繞組的充電電流將產(chǎn)生尖峰電流，所以功率開關(guān)管的漏極電流應(yīng)大于該尖峰電流。設(shè)計中Q1選擇Si7464DP。

為了減少漏感對電路產(chǎn)生的影響，并吸收已經(jīng)由漏感產(chǎn)生的尖峰電壓，在開關(guān)管的漏極設(shè)計了鉗位保護(hù)電路。通常鉗位電路的形式有DZ、RCD以及RC等，考慮到電路的簡單和小型化，本設(shè)計采用RC鉗位電路，即圖1中的電阻R8和電容C6，取值為66 Ω和150 pF。在Q1截止的瞬間，儲存在漏感中的能量通過電容C6后，就被電阻R8消耗掉了。鉗位電路的設(shè)計非常必要，尤其在輸出電流較大的情況下，可通過鉗位電路將漏感吸收，從而保證輸出電壓的穩(wěn)定。

3 測試結(jié)果與分析