反激式開(kāi)關(guān)變壓器的漏感一般都比較大，漏感與初級(jí)線圈電感之比，大多數(shù)都在2～5%之間。漏感的大小主要與變壓器初、次級(jí)線圈的繞法、鐵芯和骨架的結(jié)構(gòu)，以及氣隙大小等參數(shù)有關(guān)，還與磁通密度取值的大小有關(guān)，因?yàn)榇磐芏热〉迷酱?，?dǎo)磁率就會(huì)越小，漏感相對(duì)也要增大。漏感小于2%或大于15%的開(kāi)關(guān)變壓器，其結(jié)構(gòu)一般都比較特殊。
開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈電感量的大小，主要與開(kāi)關(guān)電源的工作頻率有關(guān)，還與工作電壓和輸出功率的大小有關(guān)。一般輸出功率越大，工作頻率就越低，電感量相應(yīng)也要增大；而工作電壓越高，電感量也越大。一般工作頻率為30～50kHz，工作電壓為AC110V~220V的開(kāi)關(guān)變壓器，其初級(jí)線圈的電感量大約為：300～1000微亨，漏感大約為：10～100微亨；計(jì)算時(shí)，可按3～6%的比例來(lái)取值進(jìn)行估算。例如：L=1000uH，則可取 Ls = 30～60uH。
開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈的電感L和漏感Ls的大小可以用儀表直接測(cè)量。測(cè)量開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈漏感的最簡(jiǎn)單方法是把開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)線圈兩端短路，然后再測(cè)量開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈的電感，即漏感。不過(guò)測(cè)量時(shí)不要選擇測(cè)試頻率太高，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈的分布電容對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很大。
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尖峰脈沖吸收電容器容量的計(jì)算
要計(jì)算尖峰脈沖吸收電容器容量，首先要計(jì)算流過(guò)變壓器初級(jí)線圈電流的最大值。計(jì)算流過(guò)變壓器初級(jí)線圈的最大電流Im可根據(jù)開(kāi)關(guān)電源的最大輸入功率Pm來(lái)估算。電流Im可根據(jù)開(kāi)關(guān)電源的最大輸入功率Pm來(lái)估算。根據(jù)（26）式，當(dāng)輸出功率一定時(shí)，輸入電壓在一定的范圍內(nèi)，流過(guò)變壓器初級(jí)線圈的最大電流Im和輸出電壓Uo基本是穩(wěn)定的；變壓器初、次級(jí)線圈反激輸出電壓的半波平均值也基本是穩(wěn)定的，與輸入電壓的大小無(wú)關(guān)，但對(duì)應(yīng)不同的輸入電壓必須對(duì)應(yīng)不同的占空比，參看（41）、（42）式。
當(dāng)流過(guò)開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈的最大電流確定之后，尖峰脈沖吸收電容器容量以及電容充電時(shí)電壓增量的數(shù)值就可以按（33）～（36）式進(jìn)行計(jì)算。
在實(shí)際應(yīng)用中，電容器C吸收尖峰脈沖電壓增量的數(shù)值，與開(kāi)關(guān)管的耐壓BVm的參數(shù)大小有關(guān)。假設(shè)電源開(kāi)關(guān)管的耐壓BVm為650V，如果預(yù)留20%的余量，那么，正常工作時(shí)，加到開(kāi)關(guān)管D-S極之間的最高脈沖電壓
只能達(dá)到520Vp。而在520Vp的電壓之中，電容器C吸收尖峰脈沖電壓增量
（等于
）這一項(xiàng)是要首先考慮的。假設(shè)等于電壓的20%，即：=104V，當(dāng)最高輸入電壓為360V時(shí)（對(duì)應(yīng)交流輸入電壓為AC253V），根據(jù)（39）式可求得：
假設(shè)漏感
與開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈的電感L的比值K為5%，根據(jù)（42）式可求勵(lì)磁電感產(chǎn)生的反擊輸出電壓
的半波平均值
為：
大多數(shù)反激式開(kāi)關(guān)電源的最大輸出功率都在100W一下，因?yàn)橛糜诜醇な介_(kāi)關(guān)電源功率損耗大于10W的電源開(kāi)關(guān)管種類很少，如需要較大的輸出功率，一般都選用半橋式或全橋式雙激式開(kāi)關(guān)電源。
假設(shè)開(kāi)關(guān)電源的最大輸出功率為50W，當(dāng)占空比D = 0.5時(shí)，變壓器初級(jí)線圈的反激輸出電壓的半波平均值
與輸入電壓U相等，即，=U=108V，=102.6V，而流過(guò)變壓器初級(jí)線圈的最大電流Im等于平均電流的4倍，由此可求得最大輸入電流Im = 1.95A ；假設(shè)開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈的電感量L=1000uH，漏感Ls = 50uH。把這些參數(shù)代入（34）式，可求得：
當(dāng)考慮電阻R對(duì)電容器C充電的分流作用，以及開(kāi)關(guān)管由導(dǎo)通到完全關(guān)斷期間，漏極電流對(duì)電容器C充電的分流作用時(shí)，根據(jù)（36）式，假設(shè)分流系數(shù)r = 0.5 ，則（52）式還可改寫(xiě)為：
上面（52）和（53）式的計(jì)算結(jié)果，可作為對(duì)RCD尖峰脈沖吸收電路進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，選擇電容器容量的上限和下限，最終結(jié)果需要通過(guò)電路試驗(yàn)來(lái)決定。
試驗(yàn)時(shí)，以輸入電壓和輸出功率的最大值為條件，然后，由大到小，選擇不同容量的電容器做試驗(yàn)，用示波器觀測(cè)電源開(kāi)關(guān)管D-S兩端的電壓，直到Uds與最高耐壓BVm兩者之差能滿足余量要求時(shí)，為最佳結(jié)果。
這里順便說(shuō)明一下，為什么（53）式中的分流系數(shù)取值為0.5，而不是其它數(shù)值。因?yàn)?，分流系?shù)r的取值范圍是0～1，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)系數(shù)，它的大小，除了與輸入電壓和輸出功率和RCD電路中電容、電阻的大小有關(guān)外，還與開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間，以及電流大小有關(guān)系。
尖峰脈沖吸收電阻阻值的計(jì)算
紋波電壓
的大小與釋放電阻R的大小還有關(guān)。一旦電容器的容量確定之后，釋放電阻R的大小就可以根據(jù)（45）～（49）來(lái)計(jì)算。根據(jù)（38）式，電容器兩端最高電壓為：
根據(jù)（46）式，電容器兩端最低電壓為：
把（54）和（55）式的結(jié)果代入（49）式，即可求出RC的值：
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當(dāng)RC的值與開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間Ton完全相等時(shí)，（46）式的值正好等于0.37，與（56）式的結(jié)果非常接近?；蛘弋?dāng)紋波電壓=100V時(shí)，由（56）式計(jì)算得到的結(jié)果正好等于0.37，兩者誤差小于4%，因此，可以認(rèn)為RC的值與開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間Ton完全相等，以此為條件來(lái)計(jì)算RC的值。即：
把由（52）和(53)式求出電容器C的結(jié)果，以及根據(jù)（25）式求出的Ton值，代入（57）式后即可求出電阻R的值。
由于，當(dāng)占空比D小于0.5時(shí)，流過(guò)電感線圈的電流出現(xiàn)斷流(平均值)，這也會(huì)對(duì)分流系數(shù)產(chǎn)生很大的影響，使計(jì)算非常復(fù)雜；為了簡(jiǎn)單，我們?cè)谟?jì)算開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間Ton時(shí)，還是以占空比等于0.5為例。
當(dāng)占空比等于0.5時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入電壓U為108V，對(duì)應(yīng)的最大電流Im為1.95A，假設(shè)開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈的電感量L=1000uH，根據(jù)（25）式，可求得Ton的值為：
把（53）、（58）式的計(jì)算結(jié)果：C = 4395P，Ton = 18uS ，代入（57）式：
即：計(jì)算結(jié)果為：C = 4395P ； R = 4096 歐姆。
試驗(yàn)結(jié)果表明，（53）和（59）式的計(jì)算結(jié)果是合理的。當(dāng)開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈的漏感為5%時(shí)，其反激輸出電壓的平均功率也為5%（Pa = 2.5W）；由于電容器C兩端電壓的半波平均值為108V，當(dāng)漏感輸出的功率完全被電阻R吸收時(shí)，電阻R的最佳值為4.7K，而根據(jù)（59）式計(jì)算的結(jié)果為4096 ?（2.85W），與精確值2.5瓦相差0.35W。這正是把（36）式設(shè)為電容器取值范圍下限，對(duì)應(yīng)（53）和（59）所求得的結(jié)果，即由（59）所求得的結(jié)果還是一個(gè)保守的結(jié)果，但其離精確值已經(jīng)非常近。由此可知，要提高開(kāi)關(guān)電源工作效率，必須要降低開(kāi)關(guān)變壓器的漏感。
當(dāng)輸入電壓為最大值（AC260V）的時(shí)候，其占空比大約只有0.3左右，因此，電容器充電的時(shí)間要比放電的時(shí)間長(zhǎng)很多；但在電容器還充電期間變壓器初級(jí)線圈會(huì)出現(xiàn)斷流，這相當(dāng)于電容器會(huì)提前放電，其結(jié)果與占空比等于0.5時(shí)的結(jié)果基本相同。但做試驗(yàn)時(shí)，最好還是以輸入電壓為最大值時(shí)為準(zhǔn)。如電阻R的值取得小些，相當(dāng)于分流系數(shù)r降低，這對(duì)降低開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷損耗是有好處的，因?yàn)椋_(kāi)關(guān)變壓器漏感儲(chǔ)存的磁能量，一部分是通過(guò)開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的損耗來(lái)釋放的，另一部分則是通過(guò)RCD回路中的電容充電和電阻分流來(lái)進(jìn)行釋放；但電阻的阻值取得太小，又會(huì)從勵(lì)磁電感線圈吸收能量，降低開(kāi)關(guān)電源的工作效率。
在反激式開(kāi)關(guān)電源中，很多人用一個(gè)穩(wěn)壓二極管來(lái)代替RCD電路中的電阻和電容，用以對(duì)開(kāi)關(guān)管進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)，如圖8所示。從原理上來(lái)說(shuō)，這種方法對(duì)開(kāi)關(guān)管的過(guò)壓保護(hù)是有效的，但實(shí)踐證明，這種保護(hù)方法可靠性很差。因?yàn)?，?dāng)開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，1.95A（以上面計(jì)算結(jié)果為例）的電流流過(guò)150～200V的穩(wěn)壓二極管，其產(chǎn)生的瞬時(shí)功率高達(dá)290～390W，這么大的瞬時(shí)功率很容易使穩(wěn)壓二極管局部損傷，當(dāng)損傷程度達(dá)到某個(gè)臨界點(diǎn)后，就會(huì)產(chǎn)生熱擊穿，造成穩(wěn)壓二極管永久失效。
圖8
另外，當(dāng)穩(wěn)壓二極管還沒(méi)擊穿之前，它不會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)管分流，從而大大增大開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷損耗；并且，流過(guò)穩(wěn)壓二極管的電流還產(chǎn)生很大的電流突跳，很容易產(chǎn)生高頻電磁輻射。因此，對(duì)開(kāi)關(guān)管進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)，在安全及EMC技術(shù)性能方面，選用RC要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于選用穩(wěn)壓二極管。
