我們先來認識一下正激的基本原理，如圖所示：

正激在原邊加正向電壓 MOS 管導通時，副邊的輸出符合變壓器原理，即：

Vs = n* Vin

Vs ：變壓器副邊輸出電壓

n：匝比 = Ns/Np

Vin：輸入電壓

由上式可知正激拓撲不難理解。

* 注意：原邊還有個繞組稱爲復位繞組，副邊有一個二極管稱爲續流二極管。

什麼是正激變換器？

如果別人這樣問你，你會怎麼回答？估計90%的網友說不清楚，一定是愛在心頭口難開、欲言又止。其實很簡單，正激是變壓器隔離的 buck。就這麼簡單。

前面提到正激變換符合變壓器原理，即副邊的電壓與原邊的關係是：Vs = n*Vin

Vs：副邊輸出電壓

n：匝數 = Ns/Np

Vin：原邊電壓

這是指原邊導通時副邊的輸出電壓，然而，原邊 MOS 管並不是一直導通，而是根據 PWM 信號處於 “開” 和 “關” 狀態。因此，實際加在原邊線圈上的電壓爲 PWM 信號的佔空比 D 和輸入電壓 Vin 的乘積，因此原邊線圈電壓爲：Vin*D，於是副邊的輸出電壓爲：Vs = n*Vin*D。

這就是正激變換器的副邊輸出電壓的公式，如果忽略二極管的壓降則不難看出輸出電壓 Vout 爲副邊電壓減去電感兩端電壓，即：Vout = Vs - VL

而電感兩端電壓爲：VL = L*△IL/△t (L:電感量)

電感上壓降很小，如果忽略此壓降則：Vout = Vs

再次熟悉一下正激拓撲：

由於供電電壓 Vin 是直流，因此流過 Np 的勵磁電流永遠都是一個方向，這就帶來一個問題，MOS 管每導通一次，磁芯的磁通強度就增大一點，這樣用不了幾個脈衝磁芯就會飽和，怎麼辦呢？

當然方法有好幾種，最經典的就是再繞一組線圈，負責在 MOS 管關斷期間退磁，這組線圈就稱爲復位線圈 NR，R = Reset。由圖可見覆位線圈的同名端與勵磁線圈的同名端是相反的，這樣才能使勵磁電流和退磁電流方向相反，纔有可能將磁芯中的磁通退到零，以保證下一 MOS 管導通時磁芯中沒有剩餘磁通。

那麼復位線圈繞多少圈比較好呢？原邊 MOS 管導通的佔空比最大可以是多少呢？

復位線圈在復位過程中會產生 “反射電壓” VR（互感關係，R = Reflect），此電壓大小爲：

VR = （Np/NR）* Vin

Np：勵磁線圈匝數（primary coil）

NR：復位線圈匝數（Reset coil）

Vin：輸入電壓

仔細對照一下上圖可以看出 Np 線圈上的電壓與輸入電壓是串聯關係，並且加在 MOS 管兩端，因此 MOS 管承受的電壓爲 Vin + VR。

根據伏秒平衡原理可得：

(1-Dmax) = (NR/Np) * Dmax

Dmax = 1/[1+(NR/Np)]

看分母中的 NR/Np，不同 NR/Np 比值可得到不同的 Dmax 值，當 NR/Np = 1 時，DMAX = 0.5

不同的 Dmax 對電路有不同的影響，究竟有什麼影響呢？

上面提到復位線圈在復位過程中產生的 “反射電壓” 爲：

VR = （Np/NR）* Vin

Np：復位線圈的匝數

NR：勵磁線圈的匝數

Vin：輸入電壓

所謂反射電壓就是復位線圈產生的電壓感應到勵磁線圈上，而勵磁線圈的總的承受的電壓爲 Vin + VR， 如果 VR 如果大了則 MOS 管承受的電壓應力就大了，而 VR 與 Np 和 NR 匝比有關，從上述公式中可以知道 Np/NR 愈大則 VR 愈大，也就是說 NR 越小感應電壓越高，復位線圈中的瞬時電流也越大，但是復位時間短了（電流大消磁快），線徑需要比較粗。反之，復位線圈圈數多了，反射電壓也低了，MOS 管承受的電壓也低了，線徑可以細一點了，但復位時間長了。

綜合考慮，通常取Np = NR，這樣加工線圈比較方便，佔空比也因此爲0.5，總的性能折中下來比較好。

以上所談的正激，用了一個 MOS 管，又是正激，因此這樣的拓撲就叫單管正激。相信各位常常聽到這樣的叫法，到此你應該對單管正激的工作原理有了基本的瞭解。單管正激通常用於 100W-300W 的電源。

這樣的單管正激是不是很理想？

不，問題很大。比如，做一個輸出 20A 的單管正激，很明顯，輸出二極管的的功耗非常大，粗略估算，20A 的二極管其正向壓降可達1.8V，那麼功耗差不多會有 20 * 1.8 = 36W，這二極管那個燙啊，你手都摸不上去，如果你的外殼是塑料，用不了多久外殼變形啦，周圍的元器件被烤燙了。

怎麼辦？目前看來同步整流似乎是最有效的提高效率的方法。（對輸出端整流而言）

這個世界是對立的同一，有男就有女，有天就有地，有反激就有正激，有軟開關就有硬開關，同樣有同步整流就有非同步整流，估計90%的網友不知道還有非同步整流。那什麼是同步整流呢？什麼是非同步整流呢，看一下圖立刻就可以明白了。

見圖，左邊是非同步整流，右邊是同步整流，非同步整流就是最常見的二極管整流，同步整流又稱爲有源整流（active rectification），一般是通過有源器件進行控制的整流。

分析一下上面的圖可知：

左圖上面的開關是用 MOS 管代替開關的，無論 MOS 管處於怎樣的狀態都不會使電路失控，而右邊的兩個開關就需要掌握好時序，一旦兩個開關同時接通 MOS 管立刻燒燬，因此一開一關需同步，上管接通必須下管是斷開的，上管斷開下管才能接通，而且這一開一關需要留有一定的餘地，也就是說上管斷開後稍微等待一段時間下管才能接通，這個時間差就稱爲死區時間。

同步整流主要應用場合是低壓大電流，同步整流解決了大電流的場合，那麼正激還有什麼問題要解決呢？

前面提到，復位線圈會在勵磁線圈中產生感應電壓，此電壓稱爲反射電壓，且與輸入電壓是串聯的，其大小爲VR =Np/NR * Vin，MOS 管兩端的電壓爲:Vmos = Vin + Np/NR * Vin。

Vmos：MOS 管兩端電壓

Np/NR：勵磁線圈匝數

NR：復位線圈匝數

Vin：輸入電壓

如果勵磁線圈和復位線圈的圈數相同則 Np/NR = 1，也就是說復位過程中 MOS 管要承受兩倍的輸入電壓，如果輸入電壓比較高那對 MOS 管來說可不是什麼好事。

怎麼解決兩倍電壓問題呢？

我們先來看一下雙管正激（Two-Switch Forward Converter）是怎麼做到 MOS 管不再承受雙倍的電壓應力的。請先認識一下雙管正激的基本拓撲，各位請不要吝嗇時間，花半分鐘的時間默默記下雙管正激的拓撲構成。

雙管正激中，MOS 承受的電壓與輸入電壓相同，那是怎麼做到的呢？且聽下回分解。