反激式（Flyback）變壓器應用於各類小功率開關電源，通常應用於150W以下。

• 反激式變壓器的優點：
(1) 電路拓撲結構簡單，所用開關器件少。
(2) 寬廣的輸入電壓範圍 : 85~265Vac，無須切換輸入電壓即可達到穩定輸出電壓要求。
(3) 緊湊型設計 : 當開關斷開時，電感釋放能量，磁芯磁場重新排列，因此體積較小。
(4) 成本效益高：增加多個不同匝數的次級，可以獲得多路輸出，對於電源成本相對較低。

• 反激式變壓器的限制 :
輸出電壓中存在較大的紋波，負載效率精度不高一般在75%~90%之間。

二、 工作原理
反激式變換器原理圖如下，U1是交流電壓經整流濾波而得到的直流電壓，當開關管Q1導通時，U1加在反激式變壓器T1的初級繞組Np上。此時，次級繞組Ns的極性使二極管處於反向偏置而截止，阻斷Ns中流經二次繞組的電流。在此階段中，能量儲存於Np中。
當Q1關閉時，次級繞組Ns上的電壓極性反轉使二極管處於正向偏置，並允許Ns中有電流流過，在Q1導通期間儲存的能量由Ns通過二極管向負載釋放。
 

反激電源的實質
• Q1開關管導通 Ton期間：變壓器Np儲能充電。
• Q1開關管截止 Toff期間：變壓器Ns放電輸出。

 

三、 工作模式
低電壓輸入時，負載從輕載到重載，變壓器工作模式從DCM -> BCM -> CCM變化。
高電壓輸入時，負載從輕載到重載，變壓器一直工作在CCM狀態。

備註：
DCM：斷續導通模式
BCM：臨界導通模式
CCM：連續導通模式
 

四、 設計要點
反激式變壓器磁芯大小選用，反激式變壓器設計，磁芯應基於傳輸功率和開關頻率進行計算：

Aw : 繞線窗口面積
Ae : 有效磁芯截面積
Po : 輸出功率 
Bm：即△B交變磁感應強度
F : 工作頻率Hz 
J : 電流密度       
Ku : 窗口係數



注意：在使用磁芯面積乘積選用磁芯時，調整磁芯截面積(Ae) 和磁芯視窗(Aw)的大小應滿足以下要求：

Ae：設計變壓器的磁芯截面積Ae應該保證磁芯不飽和，即  Bmax=Bm=△B
△B ≤ (Bs-Br)*0.6   (Bs飽和磁感應強度, Br剩磁, 100度條件下）

Aw：設計變壓器時，磁芯視窗面積(Aw)需確保所有繞組都能完整繞製（Aw越大，表示可以繞更多匝數）


磁性材料選型
由於變壓器的工作頻率一般在 100~300 kHz之間，變壓器磁芯材料一般選用高磁導率、飽和磁感應強度特性好的錳鋅鐵氧體。無需選擇使用更高頻的鎳鋅鐵氧體。



反激式變壓器線規考慮
導體通過高頻電流時，主電流和渦流之和在導體表面加強，越向導線中心越弱，電流趨於導體表面，這就是集膚效應。為了減少集膚效應造成的損耗，線規考慮選擇線徑小於透入深度，此時，交流電阻可以近似用直流電阻代替。導線線徑不超過集膚深度的2倍，若超過集膚深度，則採用多股並繞的方案替代。
 

△ : 集膚深度
F : 工作頻率（Hz）



 

五、 高創反激式變壓器介紹
高創反激式變壓器具有高可靠性、高一致性，同時可為客戶設計定制。高創反激式變壓器一般結構為繞線式，具有通用結構，易用性和散熱性好，廣泛應用乙太網PoE供電、家電類開關電源、工業類開關電源以及通訊類開關電源等領域。


高創針對PoE供電標準推出GPOE系列，涵蓋PoE供電系統三大標準 :
• 802.3af（PoE）
• 802.3at（PoE+）
• 802.3bt（UPoE+）
 

GPOE系列功率範圍3W~100W，電壓3.3~48V，以及工作頻率100~500KHz，拓撲結構正激(Forward) & 反激(Flyback)，為各類 PoE 供電系統提供靈活的解決方案。

高創PoE選型表【GPOE系列】

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