基于
PIExpert 的反激式
开关电源设计
【摘要】反激式开关电源具有电路结构简单，安全隔离和输出电压范围较大的特点，因
此在电器设备中应用非常广泛。
PI Expert 是美国 Power Integrations 公司出品的一款开关电源
设计软件，使用
PI Expert 可以快速设计出可靠的开关电源。本文基于 PI Expert 设计了一款
两路输出（
+5V/250mA，+12V/1A）的反激式开关电源，调试结果表明该电源性能良好。
【关键词】反激式；变压器；开关电源；
PI Expert
1.引言
近年来，开关电源的发展非常迅速。相对于线性电源，开关电源有着体积小、重量轻、效
率高、抗干扰强、输出电压范围宽和便于模块化等优点。开关电源分为隔离和非隔离两种形式，
而隔离式又有正激和反激两种拓扑结构。
一般在中小功率电源场合，反激式开关电源往往最具性价比，因此被广泛应用于家电、
工业控制、通讯、
LED 照明等领域。但设计一款具有高性价比的开关电源并非易事，需要设
计人员具备丰富的理论知识和实践经验。按照传统的手工设计方法，开关电源需要计算的参
数变量非常多，工作量较大。为配合用户进行开关电源的设计，
Power Integrations 公司推出
了
PI Expert 电源设计软件，大大地减轻了设计人员的工作量。该软件简单易用，灵活方便，
是一种高效的开关电源设计工具。
2.反激式开关电源的基本原理
所谓反激式开关电源，是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时，变压器的次
级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提
供功率输出，这种变压器开关电源称为反激式开关电源。反激式开关电源中的变压器起着储
能元件的作用，可以看作是一对互相耦合的电感。在实际应用中，反激变换器又经常被设计
成不连续导通模式（
DCM 模式）和连续导通模式（CCM 模式），以便根据具体的使用情
况实现开关电源的最佳性能
[1]。
反激式开关电源一般由电源整流滤波电路，开关芯片，高频变压器，漏极箝位电路，
反馈电路和输出滤波电路组成。电源滤波电路一方面消除来自电网的干扰，同时也防止开关
电源产生的高频噪声向电网扩散。输入整流电路将电网输入电压进行整流滤波，为高频变压
器提供直流电压。开关芯片是开关电源的关键部分，选择一款好的开关芯片对开关电源的性
能起着重大的作用。变压器是整个电源的核心，它把直流高电压变换成低电压，并且起到将
输出部分与输入电网隔离的作用。漏极箝位电路的作用是当功率开关管（
MOSFET）关断时，
对由高频变压器漏感所形成的尖峰电压进行钳位和吸收，以防止开关管因过电压而损坏。反
馈电路和输出滤波电路也是开关电源不可缺少的部分，其设计的好坏直接关系着输出电压
的稳定性和质量。
3.PI Expert 的主要功能和特点
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