雖然反激式轉換器極為常用，但這種拓撲存在實(shí)用局限性。圖1中的變壓器T1并未作為典型的變壓器使用。當Q1處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，不會(huì )有電流流經(jīng)T1的次級繞組。初級電流的電能幾乎全部存儲在變壓器線(xiàn)圈中。降壓轉換器在扼流圈（電感）中存儲電能，反激式轉換器采用與之類(lèi)似的方式在變壓器中存儲電能。當Q1處于閉合狀態(tài)時(shí)，T1的次級會(huì )形成電流，為輸出電容COUT 和輸出提供電能。這種概念很容易實(shí)現，但在更高功率下概念本身存在局限。變壓器T1被用作儲能元件。所以，該變壓器也能稱(chēng)為耦合電感（扼流圈）。這就要求變壓器存儲所需的電能。電源的電能等級越高，需要的變壓器體積越大，成本越高。在大部分應用中，功率上限約為60 W。

 

如果需要使用電氣隔離電源來(lái)獲取更高功率，那么正向轉換器是一個(gè)不錯的選擇。概念如圖2所示。在這里，變壓器真正用作典型變壓器。當電流流過(guò)初級的Q1時(shí)，次級也會(huì )形成電流。所以，變壓器無(wú)需具備儲能作用。事實(shí)上，反過(guò)來(lái)也是成立的。必須確保變壓器始終在Q1閉合期間放電，以免它在幾個(gè)周期后意外達到飽和。

 

圖 2. 反激式控制器（正向轉換器），功率最高可達約 200 W 。

 

如果是實(shí)現相同功率，正向轉換器所需的變壓器體積比反激式轉換器所需的體積小。所以，即使在功率等級低于60 W時(shí)，正向轉換器也非常實(shí)用。但存在一個(gè)缺點(diǎn)，即必須避免變壓器線(xiàn)圈在每個(gè)周期無(wú)意地存儲電能，這應由圖2中開(kāi)關(guān)Q4和電容C C 的有源箝位布線(xiàn)實(shí)現。此外，正向轉換器一般要求在輸出端采用額外的電感L1。但是，如此之后，在同等功率水平下，輸出電壓的紋波會(huì )比使用反激式轉換器時(shí)低。

 

電源管理IC（例如來(lái)自ADI的ADP1074）提供了一個(gè)非常緊湊的正向轉換器設計解決方案。當需要高于約60 W的功率水平時(shí)，通常會(huì )使用這種結構。低于60 W時(shí)，根據電路的復雜性和可實(shí)現的效率，采用正向轉換器也是比采用反激式轉換器更好的選擇。為了更簡(jiǎn)單地確定使用哪種拓撲，建議使用免費電路模擬器LTspice模擬仿真。圖3所示為在LTspice模擬環(huán)境下，ADP1074正向轉換器電路的模擬仿真原理圖。

 

圖 3. LTspice® 中模擬的采用 ADP1074 的電路示例。

 

ADP1074

●電流模式控制器，實(shí)現有源鉗位正激式拓撲

●集成5 kV（寬體SOIC封裝）或3.0 kV（LGA封裝）電介質(zhì)額定絕緣電壓，采用ADI公司的iCoupler專(zhuān)利技術(shù)

●寬電源電壓范圍

●主面VIN：高達60 V

●輔面VDD2：高達36 V

●用于電源開(kāi)關(guān)和有源鉗位復位開(kāi)關(guān)的集成1 A主面MOSFET驅動(dòng)器

●用于同步整流的集成1 A輔面MOSFET驅動(dòng)器

●集成誤差放大器和<1%精密基準電壓

●可編程斜率補償

●可編程頻率范圍：50 kHz至600 kHz（典型值）

●頻率同步

●可編程最大占空比限值

●可編程軟啟動(dòng)

●從預充電負載開(kāi)始平穩啟動(dòng)

●可編程死區時(shí)間

●使用MODE引腳的省電輕負載模式