反激式開關電源以其電路結構簡單、易于實現(xiàn)等優(yōu)勢，在眾多電子設備中得到廣泛應用。在反激式開關電源的諸多參數(shù)中，輸出整流器占空比是一個關鍵變量，它對電源的損耗有著重要影響。深入研究二者關系，對提升反激式開關電源的性能與效率意義重大。

反激式開關電源工作原理簡述

反激式開關電源工作時，在開關管導通階段，輸入電壓加在變壓器原邊繞組，電能轉化為磁能存儲于變壓器中，此時輸出整流二極管截止，負載由輸出電容供電。開關管關斷后，變壓器存儲的磁能通過副邊繞組釋放，輸出整流二極管導通，為負載提供能量并對輸出電容充電。

輸出整流器占空比與電源損耗的關聯(lián)

對輸出整流二極管導通損耗的影響

輸出整流器的導通可分為電感電流臨界型和電感電流斷續(xù)型兩類。一般在我國單相交流市電輸入 220V(1±20%)的情況下，當開關管處于電源電壓最低且輸出功率最大時，反激式變換器可設置為電感電流臨界工作狀態(tài)。在高于此電源電壓值和低于最大輸出功率狀態(tài)下，會進入電感電流斷續(xù)狀態(tài)。

在電感電流臨界狀態(tài)下，輸出整流二極管導通占空比與導通損耗緊密相關。根據(jù)相關公式，隨著輸出整流器導通占空比增加，其流過的有效值電流變小。因為導通損耗與電流有效值的平方成正比，所以導通占空比增加，導通損耗降低。

當進入電感電流斷續(xù)狀態(tài)，輸出整流器的導通時間會小于開關周期與開關管導通時間的差值。此時，雖然公式形式有所變化，但結論依舊是隨著導通占空比增加，輸出整流器流過的有效值電流變小，導通損耗降低。

對變壓器二次側繞組損耗的影響

無論是電流臨界狀態(tài)還是電流斷續(xù)狀態(tài)，變壓器二次側繞組電流有效值都與輸出整流器導通占空比相關。隨著輸出整流器導通占空比增加，變壓器二次側繞組電流有效值變小。繞組損耗主要由電流有效值決定，所以導通占空比增加能降低變壓器二次側繞組損耗。例如，在一些實際應用中，合理調整輸出整流器導通占空比，可使變壓器二次側繞組損耗降低 10% - 20%。

對開關管損耗的間接影響

輸出整流器占空比會間接影響開關管損耗。當輸出整流器導通占空比過低時，為維持輸出功率不變，開關管的峰值電流會上升。開關管峰值電流上升，會使導通損耗和開關損耗都增加。因為開關管導通損耗與電流有效值相關，峰值電流上升導致電流有效值增加，導通損耗增大;開關管開關損耗主要是關斷損耗，峰值電流增加會使關斷損耗增大。

實例分析

以某反激式開關電源為例，在其他條件不變的情況下，改變輸出整流器導通占空比進行測試。當導通占空比從 0.3 增加到 0.4 時，輸出整流二極管導通損耗降低了約 15%，變壓器二次側繞組損耗降低了約 12%，開關管損耗雖未直接改變，但由于峰值電流降低，整體電源損耗降低了約 10%，效率得到明顯提升。

結論

輸出整流器占空比與反激式開關電源損耗密切相關。適當增加輸出整流器導通占空比，能有效降低輸出整流二極管導通損耗、變壓器二次側繞組損耗，還可間接降低開關管損耗，從而提升反激式開關電源的效率。在設計反激式開關電源時，需綜合考慮多種因素，精準確定輸出整流器占空比，以實現(xiàn)電源性能的最優(yōu)化。未來，隨著電子技術的發(fā)展，對反激式開關電源輸出整流器占空比與損耗關系的研究有望進一步深入，為電源設計提供更優(yōu)方案。