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在现代电子设备中，反激电路作为一种高性价比的开关电源结构，宽泛利用于家电、工业及汽车等领域的幼功率供电场景。无论是在车载电子设备还是智能家居中，反激电路的设计都至关沉要。本文基于bevictor伟德科技SCT81623Q反激节造器，深刻探求反激电路的环路设计，沉点解析辅助绕组反馈和光耦反馈两种大局，援手优化赔偿网络设计，提升电源系统的不变性和效能。

bevictor伟德科技SCT81623Q是一款非同步反激节造器，支持陆续导通模式（CCM），合用于汽车12V蓄电池供电系统，可提供2A负载电流下的12V不变输出。其输入耐压高达62V，可直接衔接乘用车或商用车电池系统，无需辅助绕组供电。为降低MOSFET电流应力并提升效能，设计选取200kHz开关频率以最幼化开关损耗和导通损耗。

一、CCM 反激电路幼信号建模

其中：

•  Gvd(s) 是占空比到输出电压的传递函数
•  Gid(s) 是占空比到电感电流的传递函数
•  H(s) 是反馈网络和赔偿网络的传递函数
•  Fm 是调造比
•  RSNS 是电流采样电阻

图2 反激电路开关状态图

当开关Q导通时，电流流入变压器低级线圈，电流线性上升，能量存储在原边绕组中，次边感应电流被二极管反向截止。当开关Q断开时，低级线圈电流瞬间关断，能量通过次级线圈同二极管组成电流通路，传递到输出电容并给输出负载供电。

忽略开关周期中的纹波，对开关状态做均匀化处置，引入幼信号滋扰并结合稳态分析，可得到功率级的整体开环传递函数，详情请点击阅读原文：

若是思考输出电容的ESR，CCM下的反激电路有一个右半平面零点，一个输出顶点和一个高频零点：

二、关环赔偿网络的设计

凭据分歧的反馈电路大局，我们将对辅助绕组反馈和光耦反馈的赔偿环路别离做会商：

• 归一化变压器

辅助绕组反馈下，隔离侧的输出信息并没有直接反馈至反激节造器，通过辅助绕组上仿照的假负载来实现隔离侧输出的相对不变。因而在设计反馈赔偿网络时，应将隔离侧的输出负载情况归一到辅助绕组侧，将变压器简化为只有一组原边一组副边的大局。

• 赔偿网络设计

SCT81623Q选取峰值电流模式节造，便于赔偿和急剧瞬态响应。通过辅助绕组，利用表部电阻R3、电容C1和可选的C2衔接到COMP引脚和内置的部门赔偿网络可共同实现绝大无数工况下的优良环路赔偿。把稳通常C1>>C2，赔偿环路的传递函数如下：

其中：

•  gm是误差放大器的跨导

该赔偿环路可能提供两个顶点和一个零点，别离如下：

在确定具体的RC网络值之前，通常必要先确定关环系统的穿越频率。将穿越频率设置在fCROSS = fRHZ/5是较为合理的，能获得不变的系统和优良的动态负载响应。关环传递函数在穿越频率处是单元增益，从而能够推导出赔偿电阻R3取值：

可选的赔偿电容C2对大无数利用来说并非必须。若是ESR零点fZ1位于开关频率的一半以下，则可将其搁置在fZ1左近。赔偿电容C1重要用于提升相位，为了简化零点fZ2的选择，一个较好的准则是将fZ2搁置在fCROSS和fP1的几何均匀值之间：

为了获得隔离侧正确不变的输出，可使用光耦器件和表部基准源（TL431）组成隔离的反馈和赔偿网络。在这种反馈方式下，芯片FB引脚直接衔接到地，COMP引脚通过表部上拉电阻上拉到表部电压（VCC）以从光耦获得反馈信号。

•  赔偿网络设计

通过光耦，使用表部网络蕴含衔接到COMP引脚的赔偿电阻R3和赔偿电器C1，衔接到基准源TL431的反馈电阻R4和电容C2，用于环路赔偿Ｄ芄坏玫脚獬ネ绲拇莺

该赔偿网络提供两个零点和一个顶点，别离为：

反馈电阻拔取

R1和R2是输出电压的分压网络电阻。TL431的参考电压是VREF=2.5V。通常建议选择R2在1到10kΩ之间。而后，R1能够推算为：

穿越频率拔取

为了获得安全不变的环路，穿越频率选择为右半平面零点的1/5：

光耦电阻拔取

CTR（电流传输比）KOPTO典型值为1，光耦的集电极电流为1mA。应保障集电极电阻可能获得有效的COMP电压：

其中：VCOMP_H是高钳位电压，典型值为2.55V

由于VCC典型值为6.1V，这里选择RC=4.99kΩ。正向导通电阻应确保BJT鼓和时导通电流足够。

其中：

•  VF 是LED的正向电压，通常为1.25V
•  VCE_SAT是BJT的鼓和电压，通常为0.4V

在穿越频率处，反馈环路将有单元增益。中频增益能够推导为：

从而正向导通电阻能够由下式得到：

RF不应超过RFMAX值，在大无数利用中RFMAX被拔取。

赔偿网络值拔取

赔偿电阻R3对穿越频率有很大影响。穿越频率越高，关环环路对瞬态变动的反映越快。降低R3的电阻值能够降低频率，有助于提高节造环路在划定的供电电压领域内的不变性。知路所需的环路穿越频率，R3能够使用下式推算：

其中：

•  GCOMP典型值为0.24

赔偿电容C1用于提升环路相位，通常我们能够将低频零点搁置在穿越频率和开环系统的低频顶点的几何均匀值处。

TL431赔偿网络拔取

通常，一个较好的准则是将零点fZ2搁置在和顶点fP2一样地位以抵消顶点fP2。因而，C2和R4能够很容易地选。

三、设计示例

下表给出了光耦反馈示例的设计参数。

凭据2.2的设计过程，得到基于光耦反馈的赔偿网络参数

搭建了一样参数下的SCT81623Q的实测电路，利用环路分析仪测得其关环波特图了局如下，从实测了局看有较好的相位裕度PM及增益裕度GM, 穿越频率与设计值相比偏幼，这是由于式(14)的设计忽略了低频零顶点对的影响，为提高瞬态响应，可适当减幼COMP赔偿电容，就义部门相位裕度获得更高的环路带宽，本设计指南可较好的实现CCM下反激电路环路赔偿网络的设计。

bevictor伟德科技提供多款规格的车规级反激节造器产品，覆盖汽车空调压缩机、热治理系统、电驱电控蹬爪用，具体型号推荐及简介如下：

你在反激电路设计中遇到过哪些挑战？是环路赔偿难以调试？还是瞬态响应不够快？

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