观看精通反激电源变压器及电路设计视频之后的自己的一些理解及整理。视频观看地址：TI反激电源培训视频

1. 首先介绍下反激电源的三种模式 :CCM,DCM,CRM 。

上图可见，DCM和CCM是固定频率的，CRM是可变频率的。其中Id为副边的输出电流。分析上图，可知CCM模式下，电流不会趋于0。DCM模式下，电流会趋于0，并且有一定的死区时间。CRM模式下，电流刚刚到达零时，就会导通开关管。
这里有2个需要解释的点：

• DCM模式下，Vds会有一定的震荡，这个震荡是由于源边电感的漏感形成的。电感由两部分组成：励磁电感+漏感。这个励磁电感可以通过磁场把能力耦合到副边，但是漏感则只能在源边通过RCD吸收电路，形成LC谐振，进行释放。
• CRM模式下，开关管的频率会有一个fmax的值，当负载太重时，电流刚到达0时（即第一个震荡的波谷），此时f的值大于fmax，开关管不会动作，它会等待下一个波谷，直至f的值小于fmax的值时，才会导通开关管。这里就会有一段电流为0的时间，也就是死区时间，其实这个时候也就进入了DCM模式。

2.对这3种模式下的源边和副边电流波形的分析及计算（计算推导参考Magnetics Design 3 - Windings）

其中：I为有效值，Idc为直流分量，Iac为交流分量。I²=Idc²+Iac²。D=t/T. Ip为峰值电流。源边与副边的电流波形是对称的。
对于源边来说： Idc是是整流后输入的平均值，Iac为整流后的AC分量，它会和2备的工频电压一起施加在整流后的滤波电容上。
对于副边来说： Idc就是输出电流，Iac为滤波电容上的AC分量，通过已知滤波电容的ESR值，可以算出滤波电容上的纹波电压。

3.变压器的计算方式

• 匝比的计算
  
  匝比的选取跟工作模式没有关系，只与我们的设计参数选定有关。首先设定开关管的耐压Vds及设定dearating，同时假定允许的最大spike值α。Vds=Vin+Vc, Vc=Vs*Np/Ns, 因此

Np/Ns=（Vds-Vin-α）/（Vf+Vout）.

• CCM模式的计算
• 
  首先引入公式：

电感电流爬升率：△Ids=Vin/LP*Ton
伏秒平衡，
Vin*Ton=Vp*Toff,Vp/Vs=Np/Ns,
Vin*Ton=(Vout+Vf)*Toff*Np/Ns

首先根据伏秒平衡，并且固定频率，可以求出D，Ton的值。
再算副边输出波形，带入公式：

1.Iout=Idc=（Ip-△Id/2）(1-D)=（Id1+Id2）(1-D)
2.△Id=Id1-Id2=(Vout+Vf)/Ls*Toff

已知Iout，Vout, Vf，Ton, D，3个变量Id1，Id2和Ls。Ls可以认为给定的，给如一个值Ls，求出Id1和Id2.

L=N²*1/Rm, Rm=Le/(uA)(Le是磁环长度) Rm是磁阻。
IpNp=Is*Ns

可知Lp,Is,Ns.到这里副边源边的输出电流波形和电感值都可以求出来了，那么现在验证我们给定的Ls值是否合理。
1.计算磁通Bmax，线圈是否饱和。
2.算单位磁通密度△B，然和已知频率，体积就可以算出磁芯的发热。
3.根据变压器的骨架，可知变压器的绕线空间Aw，在除以电流，可以算出单位面积的电流多大，看是否符合。

• DCM模式的计算
  DCM的计算和CC类似，只是多了个死区时间。

1.Iout=Idc=IsD/2, 三角波的平均值
2.Is=(Vo+Vf)/LsToff = (Vo+Vf)/Ls*(D/f)电流爬升率公式
上面2个方程，3个变量D，Is,Ls.假设Ls值可以求出D,Is
同理
IpNp=IsNs, 求出Ip。
Lp/Ls=(NP/NS)²，求出Lp.
Ip=Vin/Lp*Ton,求出Ton时间。

这里我们的DCM的波形也求算出来了，下面还是一样验证我们设定的Ls值是否符合设计要求，同CCM类似。

• CRM模式的计算
  CRM是CCM和DCM的临界，理想情况下是每次电流过0的时候就会切换MOSFET，所以没有死区时间。

1.Vin*Ton=(Vout+Vf)Toff*Np/Ns ,伏秒平衡。
2.Iout=Idc=IsD/2=Is*Toff/(Toff+Ton) /2, 三角波的平均值
3.Is=(Vout+Vf)/Ls *Toff.
三个方程，4个未知量了Ton,Toff,Ls,Is,给定Ls 求出另外3个变量，并算出频率F。
同理可以求出源边电流波形Lp, Np.

这样我们的CRM的电流波形也求算出来了，下面还是一样验证我们设定的Ls值是否符合设计要求，同CCM类似。