第1章緒論1.1課題研究背景與意義電子技術的快速發(fā)展，使得電源設計的重要性越發(fā)突出。作為電子系統(tǒng)重要組成部分的小功率穩(wěn)壓電源更是被大量應用于通信設備、家用電子產(chǎn)品、工業(yè)控制系統(tǒng)等領域。傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源雖然有輸出穩(wěn)定的優(yōu)點，但其效率不高，尤其是當設備負載變化時，能量的浪費就更加明顯。而開關電源因為效率高、體積小、重量輕等優(yōu)點，目前已成為小功率電源的主流。反激電路是開關電源中最常用的電路形式，它的突出優(yōu)點是結構簡單、成本低廉、可以多路輸出，非常適合小功率場合的使用，通過合理的設計，這種電路在保持較穩(wěn)定的電壓時，可以使能效提高，減少損耗，是符合節(jié)能環(huán)保要求的理想電路形式。本論文的研究內(nèi)容是基于反激電路的小功率穩(wěn)壓電源，對其原理以及設計進行主要探討，通過反激電路的設計不但可以改善電源而且可以為以后的技術發(fā)展提供參考，具有非常重要的意義。1.2小功率穩(wěn)壓電源發(fā)展歷程小功率穩(wěn)壓電源在20世紀50年代以線性穩(wěn)壓結構為主，如集成穩(wěn)壓器，雖然它簡單方便，但存在一個致命的缺點，即能量轉換效率低，難以實現(xiàn)節(jié)能減排。到20世紀70年代，開關電源的興起為小功率穩(wěn)壓電源帶來了新的希望，以buck、boost和反激電路為代表的開關電源拓撲，具有高能效比體積小等優(yōu)點，逐步取代了線性穩(wěn)壓電源。到了上世紀八十年代，反激電路由于具有結構簡單、制作成本低、可以很容易地實現(xiàn)多路輸出等優(yōu)點而成為小功率穩(wěn)壓電源的基本拓撲之一，被大量地應用于通訊設備、小家電以及工業(yè)控制等領域。近些年隨著電力電子器件以及控制技術的進步，反激電路的一些參數(shù)如開關頻率、變壓器參數(shù)設計，反饋環(huán)路控制等被進一步優(yōu)化，使得小功率穩(wěn)壓電源具有高能量轉換效率，可靠性強的優(yōu)勢。隨著能源轉型與碳中和目標的推進，小功率穩(wěn)壓電源的節(jié)能減排應用得到廣泛關注，通過改變反激電路拓撲和控制器控制策略能有效的提高電源能量利用率，有利于電子信息領域可持續(xù)發(fā)展?？偟膩碚f，小功率穩(wěn)壓電源從線性到開關、從單一拓撲到多元化小功率穩(wěn)壓電源應用，反激電路以其獨特的優(yōu)勢占據(jù)主流地位，未來在節(jié)能減排方面也將發(fā)揮重要作用。1.3文獻綜述1.3.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀在過去的十年中，小功率反激穩(wěn)壓電源的設計也引起了廣大學者們的關注。任詩雨（2022）基于三個反激組變壓器對鋰電池組均流系統(tǒng)進行改進設計，提高了電源效率和穩(wěn)定性REF_Ref5275\r\h[1]。代燊和程鯤（2024）將反激電路引入到機械振動研究中，提出一種用于齒輪箱噪聲控制的方法REF_Ref5302\r\h[2]。為了解決電源設計中的干擾問題，肖健等人提出了一種共模噪聲抑制技術，有效地解決了電磁兼容問題REF_Ref5416\r\h[3]。禹旺兵等人以教育為目的設計反激式開關電源實驗，推動了理論與實踐的融合REF_Ref5439\r\h[4]。劉志斌等人研究了準諧振和無源鉗位拓撲結構的對比，為電路選擇提供依據(jù)REF_Ref5462\r\h[5]。龍柏光等(2023)通過控制技術提高半橋反激變換器輕載運行效率REF_Ref5484\r\h[6]。何鑫宇(2023)對共模干擾進行分析總結得到適用于電源設計的共模干擾機理理論REF_Ref5514\r\h[7]。李婭妮等(2024)設計寬輸入電壓變換器，張帥(2024)提出遠端穩(wěn)壓策略從應對范圍和控制精度方面進一步開拓了變壓器的應用范疇REF_Ref5667\r\h[8，REF_Ref5671\r\h9]。曹萱等（2024）分析了漏極反饋反激變換器斷續(xù)模式下的時滯效應，為穩(wěn)定性的提高提供了參考REF_Ref7036\r\h[10]。陳小波和吳桂峰（2023）基于DK125芯片設計的次級反饋系統(tǒng)，有效提高了電源動態(tài)性能REF_Ref7058\r\h[11]。馬陳成等（2023）的微型逆變器并網(wǎng)控制策略，促進了反激電路的新能源應用REF_Ref7088\r\h[12]。戴路等（2023年）基于UC3842進行反激電源的設計，充分發(fā)揮集成電路的功能和優(yōu)勢REF_Ref7124\r\h[13]。朱云智等（2024年）設計了一種AC-DC開關電源，通過家用品應用驗證了此技術的可行性REF_Ref7150\r\h[14]。王忠等（2024年）設計了一種GaN材料與自驅動緩沖器結合的簡易高效準諧振變換器REF_Ref7179\r\h[15]。馮志剛等（2023年）通過多路輸出電源仿真驗證系統(tǒng)的可集成性REF_Ref7209\r\h[16]。肖健等（2023）提出的谷底導通控制使反激電路效率達到前所未有的新高REF_Ref5171\r\h[17]。江興濤等（2023）提出了基于CLC濾波的反激變換器模型為噪聲控制提供了有效的方法REF_Ref7238\r\h[18]。從鋰電池均衡到并網(wǎng)逆變器，從數(shù)字控制到新材料，從理論分析到實驗研究，再到應用探索，國內(nèi)對反激電路小功率穩(wěn)壓電源設計的的研究日益豐富，為后續(xù)的研究提供了充足的依據(jù)。1.3.2國外研究現(xiàn)狀隨著電子設備小型化和低能耗化的發(fā)展趨勢，設計小功率穩(wěn)壓型電源受到了國內(nèi)外學術界的廣泛關注。國內(nèi)外的研究人員通過理論分析和設計方法上的不斷創(chuàng)新，已經(jīng)形成了一套從理論到設計方法，再到工程實踐的成套的技術流程，對于低壓環(huán)境下的用能管理、設計優(yōu)化以及可靠性驗證等問題給出了不錯的解決方案。安娜拉魯賓（AnnaR.，2021）在“低壓集成電路設計與應用”中討論了低電壓下集成電路架構的設計，提出在輸入電壓低于3.3V的工作環(huán)境中，傳統(tǒng)的電源模塊往往因寄生電阻和漏電流而降低其效率，通過使用分級式柵極驅動技術來控制MOSFET開關的切換時間，并提高每個電壓節(jié)點的工作效率，在0.8-5V輸入電壓下，效率能達到85%左右，并且通過為物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點等負載設置最佳的電源管理單元（PMU），能降低靜態(tài)功耗至微安級別，為其設計出能夠延長設備壽命的低壓系統(tǒng)。最后介紹了低電壓電路設計中的電磁兼容（EMC）問題及共性挑戰(zhàn)，為后續(xù)的優(yōu)化設計奠定了基礎REF_Ref11027\r\h[19]。Garbaya等（2020）提出了一種新的低壓低功耗電路設計的方法。為了解決多目標優(yōu)化難題，他們構建了一個基于Kriging代理模型的多目標優(yōu)化框架，通過將電路性能指標（如功耗、紋波、瞬態(tài)響應）映射為多個響應面，采用自適應采樣方法從大量的采樣值（不超過70%的仿真次數(shù)）中找到最佳參數(shù)組合，并在0.18μmCMOS工藝角觸發(fā)的基準電路中實現(xiàn)最低的動態(tài)功耗（32%）和最高的電壓調(diào)整率（1.5%/mA）。此外，由于代理模型具備魯棒性，可用于克服工藝和系統(tǒng)缺陷，他開發(fā)的開源工具包已被應用于cadencevirtuoso，加快了設計迭代過程REF_Ref11095\r\h[20]。Missel等（2022）提出了一種協(xié)同仿真方法來作為驗證步驟，用于低壓CMOS電路的設計。傳統(tǒng)的設計方法在仿真與實際之間存在著相當大的差距，在亞閾值區(qū)域，SPICE結果和測量結果之間的差異可達到22%。通過構建工藝角依賴性的BSIM模型以及非理想溫度漂移和寄生效應來提高CMOS設計質量，并設計了自動校準工具Simbridge，其基于機器學習算法來校準模型參數(shù)，使得1.2VCMOS反相器電路的仿真精度提高了近93%。案例表明，使用該方案能夠縮短40%的電源模塊開發(fā)周期，并提高原型機一次流片的成功率（78%）。此項工作被成功應用于汽車電子行業(yè)，并通過了可靠性認證（AEC-Q100）REF_Ref11154\r\h[21]。國外對小功率穩(wěn)壓電源設計開展了深入的研究，提出了許多有效的設計方案和優(yōu)化方法，為本工作的開展提供了一定的借鑒。1.4課題研究目標與內(nèi)容主要內(nèi)容：本論文重點研究反激電路在小功率穩(wěn)壓電源的工作原理，利用MATLAB對其仿真實驗，在不同元器件下進行性能對比驗證，對其作出分析總結。主要目的：1.完成一篇關于反激電路的小功率穩(wěn)壓電源的論文，查重符合要求，并修改合格。2.利用MATLAB建立仿真模型，了解如何選擇元器件、如何設計保護電路。3.對實驗數(shù)據(jù)進行分析比較，總結反激式電路小功率穩(wěn)壓電源的性能和優(yōu)點，并提出進一步的改進措施。4.通過本次論文撰寫和修改，豐富自身小功率穩(wěn)壓電源方面的理論知識，提高電路仿真軟件的使用水平。1.5課題研究方法本論文我們將采用多種研究方法，對基于反激電路的小功率穩(wěn)壓電源設計進行全面而深入的分析。文獻綜述法將是研究的基礎。通過查閱國內(nèi)外相關文獻，我們將了解當前小功率穩(wěn)壓電源的設計現(xiàn)狀、技術發(fā)展趨勢以及存在的問題。這一過程將幫助我們明確研究的方向，為后續(xù)的設計提供理論支持。仿真分析法也是本研究的重要組成部分。我們將利用電路仿真軟件（如MATLAB中的Simulink）對設計方案進行仿真，觀察其在不同條件下的表現(xiàn)。另外控制變量法也將被廣泛運用。通過觀察不同型號或參數(shù)的元器件對電源穩(wěn)定性的影響，篩選出合適的開關管、變壓器、整流二極管等元器件。1.6后續(xù)章節(jié)安排本章為緒論，主要介紹了基于反激電路的小功率穩(wěn)壓電源設計的背景與意義，即小功率穩(wěn)壓電源對節(jié)能減排、電子產(chǎn)品發(fā)展領域的意義；然后介紹小功率穩(wěn)壓電源的發(fā)展歷程，從早期的線性穩(wěn)壓電源發(fā)展到現(xiàn)在的以反激電路為核心的開關電源，重點介紹反激電路的優(yōu)勢以及應用前景；通過綜述國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，了解該領域的研究熱點與發(fā)展趨勢，為本文的研究奠定基礎；最后介紹本課題研究的目標、內(nèi)容，以及采取的研究方法，為后面各章節(jié)研究提供指導。本文后續(xù)章節(jié)的安排如下。第二章主要介紹反激電路的工作原理。第三章設計要求及對元器件及參數(shù)的選取第四章進行系統(tǒng)仿真與實驗。第五章進行總結和對未來發(fā)展的展望。

第2章反激電路的基本原理2.1反激電路的工作原理反激電路是一種常見的小功率開關電源拓撲。它主要由輸入電壓源(Ui)、開關管(S)、變壓器(W1,W2)、二極管(VD)、輸出電容(C)和負載(R)構成(如圖2-1所示)。圖2-1反激電路原理圖Figure2-1SchematicDiagramofFlybackCircuit其工作過程可分為兩個階段：開關管S導通階段：開關管S導通時，輸入電壓Ui通過變壓器初級繞組W1和開關管S形成回路。此時，電能轉化為磁能，并儲存在變壓器的磁芯中。由于二極管VD反向偏置，次級繞組W2沒有電流，負載R由輸出電容C供電。初級繞組電流線性增加。開關管截止階段：開關管S截止時，初級繞組電流中斷，變壓器磁芯中的磁場開始減小。這會在次級繞組W2上感應出一個電壓，使二極管VD導通。儲存在磁芯中的磁能轉化為電能，向負載R供電，并給輸出電容C充電。次級繞組電流線性減小。2.2反激電路的重要組成部分變壓器：反激電路最基本單元，用以電壓抬降及電氣隔離。變壓器的一級繞組與開關管相連，二級繞組是輸出電壓。反激變壓器利用高匝比，達到輸出電壓。開關管（MOSFET或IGBT）：負責控制電流的開關，一般工作在高頻下。開關管導通和關斷控制能量的傳輸，影響電源效率和輸出特性。二極管：用于整流，將變壓器次級輸出交流電壓變成直流電壓。二極管是反激電路中最常用的肖特基二極管，因為其正向壓降低，恢復快。輸出電容：用于使平滑整流后的直流電壓更光滑，減小輸出電壓紋波。輸出電容的選擇影響電源的響應速度和穩(wěn)定性。反饋電路：用以檢測輸出電壓，并控制開關管通斷的時間進行穩(wěn)壓電路。反饋電路一般用光耦合器和誤差放大器來進行穩(wěn)壓。2.3反激電路在小功率電壓中的應用價值在實際應用中反激式拓撲結構具有非常多的使用場景，特別是在功率要求不高的穩(wěn)壓電源設計領域。這種電路結構之所以被大量采用，可以從幾個方面來理解：比如說它的能量轉換效率通常能達到七到九成，效率提升意味著系統(tǒng)發(fā)熱量會明顯減少。特別是在小功率設備里，過多的熱量不僅會影響電源本身的壽命，還可能造成周邊電子元件工作異常，這種情況通過使用反激方案就能得到有效改善。從安全設計的角度來看，這類電路最大的特點就是通過變壓器實現(xiàn)了輸入端和輸出端的電氣隔離。簡單來說就是能夠避免高電壓突然竄入低壓電路，這對醫(yī)療設備監(jiān)護儀或者工廠里的控制主板來說非常關鍵。另外整個線路的組成結構特別簡單，基本上只需要變壓器、開關管再加上整流二極管這三個主要部件，這種設計既降低了物料成本又方便工程師快速完成電路板布局，特別適合小規(guī)模生產(chǎn)或者需要頻繁修改設計方案的開發(fā)階段。還有一個重要特性是它的輸入電壓適應范圍比較寬泛，也就是說即使供電電壓出現(xiàn)波動，電路依然能保持穩(wěn)定輸出。這個特點讓它能適配各種不同的供電環(huán)境，比如有些地區(qū)電壓不穩(wěn)的情況下也能正常工作。在需要保持輸出電壓穩(wěn)定的場景里，比如說給精密儀器供電時，反激電路可以通過實時調(diào)整開關管的導通時間來動態(tài)補償負載變化帶來的影響。這種自我調(diào)節(jié)能力對保證設備正常運行起著非常關鍵的作用，特別是那些對電壓波動特別敏感的電子元器件。小型化設計也是反激電路的一大特點，正是由于反激電路自身的效率高、元器件少，所以電路的小型化設計比較容易實現(xiàn)，特別適用于體積要求較小的空間，比如便攜設備、小型家電等均適合采用反激電路。除此之外，反激電路還可以通過變壓器中的多個次級繞組來進行多輸出電壓的設計，滿足了應用對多個不同等級電壓的需求。最后，反激電路的性價比很高，適合批量生產(chǎn)，由于設計簡單，制作成本低，因此反激電路的市場競爭力很強，能很好地適應各種小功率穩(wěn)壓電源的生產(chǎn)?？傊?，反激電路在小功率穩(wěn)壓電源的應用上具有效率高，電氣隔離好，結構簡單，輸入范圍寬，輸出調(diào)節(jié)范圍大，體積小，性價比高等優(yōu)點，是一種理想的電子器件電源。2.4章節(jié)小結本章對反激電路的基本結構和在小功率穩(wěn)壓電源中的應用進行了分析。首先對反激電路的基本結構進行介紹并分析了反激電路的基本功能，主要包含反激變壓器、開關管、二極管整流、輸出電容、輸入電容、反饋電路等部分。其次對反激電路在小功率穩(wěn)壓電源中的優(yōu)點進行分析，主要包含效率高、隔離好、結構簡單、輸入電壓范圍寬、輸出調(diào)節(jié)范圍大、體積小、性價比高等，這些優(yōu)點導致反激電路在現(xiàn)代電子設備中具有廣泛的應用，包含通信、消費、工業(yè)控制等各個領域。通過闡述反激電路的工作原理和設計方法，本章為后續(xù)章節(jié)的結構劃分、優(yōu)化設計和實驗驗證奠定了理論基礎。反激電路的高效和穩(wěn)定的性能不僅能夠滿足小功率電源的可靠運行，也為電子設備的能效和可持續(xù)發(fā)展提供了有力的技術支撐。而下一章就是基于本章節(jié)的理論分析與指導，對反激電路的元器件及參數(shù)的選擇進行進一步的剖析，探討反激電路中元器件及其參數(shù)的選取。

第3章設計要求及對元器件及參數(shù)的選取3.1設計需求3.1.1性能指標本設計目標需求如表3-1所示，具體如下。（1）市電頻率MAF：設計采用50Hz的市電頻率，能夠滿足常見電力使用場合。（2）電源輸入電壓Vac：設計輸入電壓為可變范圍85-220V，保證能夠在不同電力環(huán)境下，設備都能正常工作。（3）輸出電壓Vout：目標輸出電壓為24V，滿足絕大多數(shù)電子設備的供電需求。（4）輸出電流Iout：設計的期望輸出電流大小為4.8A，能夠驅動電流需求比較高的負載。（5）工作頻率f：采取的工作頻率為20kHz，這樣不僅經(jīng)濟成本較低，而且噪聲也較小。（6）輸出電壓紋波ΔVout：輸出電壓紋波限制在100mV以內(nèi)，保證可靠供電，且對負載無不利影響。（7）占空比D:目標占空比區(qū)間0.1~0.5，使電壓應力減小。（8）輸出功率Pout：115W輸出功率（中等功率），適用于電子設備的中等功率需求。（9）效率η：0.75（75%），減少能耗、提高系統(tǒng)能力為目標。這些參數(shù)目標的設計為實驗提供了安全高效可靠的電源，使其能夠達到后續(xù)實驗仿真所需的性能指標，即能滿足當代電子器件對電源性能的需求。

表3-1設計需求表Table3-1DesignRequirementsTable市電頻率MAF50Hz電源輸入電壓Vac220V輸出電壓Vout24V輸出電流Iout4.8A工作頻率f20kHz輸出電壓紋波ΔVout100mV占空比D0.1~0.5輸出功率Pout115W效率η0.753.1.2電路框架設計電路框架如圖3-1所示。首先輸入的交流電經(jīng)整流橋及濾波電容、電感整流轉換為311V左右的直流電，然后經(jīng)過開關元件MOSFET周期性地打開和關斷形成高頻脈沖信號。開關導通時，電流流經(jīng)變壓器的初級繞組，并在其磁場中儲存能量；開關關斷時，磁場消失，電路次級繞組產(chǎn)生感應電壓。感應電壓通過二極管整流和濾波電容平滑后輸出直流電壓。最后經(jīng)PID反饋回路檢測，與設定參考電壓相比較后，修正開關的占空比以維持輸出電壓穩(wěn)定。另外，該設計還加入過流保護功能，確保電路能安全可靠運行。圖3-1電路框架圖Figure3-1Circuitdiagram 3.2元器件及參數(shù)選取3.2.1變壓器參數(shù)計算變壓器變比計算：在反激電路中，變壓器變比N是輸入電壓Vin和輸出電壓Vout之間的比值，同時與占空比D相關。根據(jù)反激電路的基本原理，變壓器變比的計算公式為： (3-1)將已知參數(shù)代入公式：變壓器電感計算：由能量守恒得，輸出功率滿足： (3-2)此外峰值電流Ipk還滿足： (3-3)聯(lián)立公式（3-2）（3-3）并化簡得：(3-4)代入數(shù)值得： 3.2.2濾波電容參數(shù)計算在反激電路中，濾波電容Co的作用是減小輸出電壓的紋波。濾波電容的計算需要考慮輸出電流Iout、開關頻率f、輸出電壓紋波ΔVout以及占空比D。具體公式如下： (3-5)代入?yún)?shù)得：另外，在實際應用中，需要考慮電容的容值誤差、溫度特性以及負載變化等因素。一般來說，電容的容值會有一定的誤差范圍（例如±10%±10%、±20%±20%等），為了確保在各種工況下都能滿足輸出電壓紋波的要求，通常會選擇比計算值稍大一些的電容。因此濾波電容應大于1800。3.3章節(jié)小結本章詳細闡述了基于反激電路的小功率穩(wěn)壓電源的設計需求和元器件參數(shù)的選取。首先，明確了設計目標，包括市電頻率、輸入電壓范圍、輸出電壓、輸出電流、工作頻率、輸出電壓紋波、占空比和效率等關鍵性能指標，為后續(xù)的設計工作設定了明確的目標。其次，詳細介紹了電路框架的設計，包括整流、濾波、開關、變壓器、反饋等關鍵模塊，并闡述了各模塊的功能和作用。隨后，基于設計需求，對變壓器變比、變壓器電感和濾波電容等關鍵參數(shù)進行了計算，為元器件的選取提供了理論依據(jù)。通過對元器件參數(shù)的精確計算和合理選擇，本章為后續(xù)章節(jié)的仿真實驗和性能優(yōu)化奠定了堅實的基礎。下一章將基于本章的設計方案，利用仿真軟件進行系統(tǒng)仿真與實驗，驗證設計的可行性和性能指標。第4章系統(tǒng)仿真與實驗4.1整流橋部分的實驗/仿真驗證整流橋部分框架圖及仿真結果如圖（4-1）、（4-2）所示。該部分的主要目的是將輸入的交流電源經(jīng)過整流橋整流為直流電，然后經(jīng)過濾波電容、濾波電感減小誤差，使其輸出電壓穩(wěn)定在311V左右。4-1整流橋框架圖Figure4-1Framediagramofrectifierbridge圖4-2220V交流電整流圖Figure4-2AlternatingCurrentRectifierDiagram如圖所示輸入的220V交流電經(jīng)整流橋后轉變?yōu)?10V左右的脈沖直流電，且紋波系數(shù)小于5％，達到了設計的預期效果，為后面的研究提供了可靠的直流輸入基礎。4.2電流保護部分的實驗/仿真驗證電流保護框架圖及仿真結果圖如圖（4-3）、（4-4）所示。在圖（4-3）中，我們通過實時監(jiān)控電流的大小達到控制電路的效果：當運行時間小于0.5秒時，為了避開急劇上升的脈沖電流，我們設置開關為關閉狀態(tài)；當運行時間大于0.5秒，電流小于20A時，設置開關為關閉狀態(tài)；當運行時間大于0.5秒，電流大于20A時，為了防止電流過大導致元器件損壞，設置開關為開通狀態(tài)。圖4-3電流保護框架圖Figure4-3Currentprotectionframediagram圖4-4輸出電流仿真圖Figure4-4Simulationdiagramofoutputcurrent在反激變換器中，副邊峰值電流Ipeak可以通過以下公式計算： (4-1)將D=0.28，Iout=4.8A代入式（4-1）得：該結果與圖（4-4）所示結果大致相同。4.3PID控制及整體結果實驗/仿真驗證PID控制模塊框架圖及仿真結果如圖（4-5）、（4-6）所示。該模塊中我們通過PID控制器來調(diào)節(jié)比例（P）、積分（I）、微分（D）參數(shù)，實現(xiàn)對輸出電壓的動態(tài)反饋控制。由圖（4-6）仿真結果表明，系統(tǒng)啟動后占空比瞬間升至0.48以快速響應負載需求，之后在0.3秒左右穩(wěn)定至0.278左右，驗證了PID控制策略對電源輸出穩(wěn)定性的有效調(diào)節(jié)。符合設計預期。圖4-5PID控制框架圖Figure4-5PIDcontrolframe圖4-6PID控制仿真結果圖Figure4-6SimulationresultdiagramofPIDcontrol4.4輸出電壓實驗/仿真驗證圖（4-7）、（4-8）分別為負載為5（滿載工況）、10（半載工況）時的仿真結果圖。觀察圖（4-7）、（4-8）可得：在不同負載下當系統(tǒng)運行0.38秒后輸出電壓趨于穩(wěn)定，最終穩(wěn)定在24.00V±0.05V范圍內(nèi)，滿足紋波電壓小于100mV的條件，符合設計預期圖4-7負載為5時的輸出電壓圖Figure4-7Outputvoltagediagramwith5圖4-8負載為10時的輸出電壓圖Figure4-8Outputvoltagediagramwith104.5章節(jié)小結本章節(jié)首先對整流橋模塊、電流保護模塊、PID控制模塊、輸出電壓模塊進行了整體仿真驗證，從仿真結果可得出設計出的整流橋模塊能夠將交流電整流為310V左右脈動的直流電，滿足設計要求，能作為后續(xù)電路的輸入電壓。電流保護模塊的整體仿真驗證，驗證了所設計電流保護電路能夠有效保護電路，防止過大的電流對電路器件造成損壞。PID模塊的仿真驗證，驗證了所設計的控制電路能夠基本在較短的時間內(nèi)將占空比穩(wěn)定在給定值上，說明了反饋控制系統(tǒng)是有效的。輸出電壓模塊的仿真驗證，驗證了所設計的輸出電路能夠在不同負載下，均能在0.38s后輸出24.00V±0.1V，滿足設計要求。

第5章總結與展望5.1總結本論文對基于反激電路的小功率穩(wěn)壓電源實施了系統(tǒng)研究，主要內(nèi)容有：反激電路的運轉原理，反激電路的設計規(guī)格，反激電路里元器件的甄選，系統(tǒng)仿真和實驗證實，借助對反激電路的分析，發(fā)現(xiàn)了反激電路在小功率穩(wěn)壓電源中的重要意義，尤其是在達成能效提升方面，減少功率消耗等方面的長處。開始設計時首先去確定性能指標，含有輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、工作頻率、效率等，經(jīng)由對變壓器參數(shù)和濾波電容的計算操作，證實了設計的可行性，仿真所得結果表明，整流橋部分實現(xiàn)了將220V的交流電降壓轉成310V脈沖直流電，電流保護有效地預防過流損壞元器件現(xiàn)象，PID模塊同樣能較快穩(wěn)定輸出電壓，無論負載怎樣，都能穩(wěn)定在設計的電壓范圍大概24V。這不光對小功率穩(wěn)壓電源設計有著借鑒的意義，而且對后續(xù)小功率穩(wěn)壓電源技術的發(fā)展有著重大意義，經(jīng)由對反激電路開展設計，我們增進了電源的工作性能，而且在實際工作里面取得了有效應用。5.2展望按照“雙碳”目標的引導，往后日子里，反激式電源必定朝著效率更高、功率密度更大、更智能和低碳的方向演進，利用應用新型寬禁帶半導體材料（如SiC、GaN之類）和控制策略（如自適應開關頻率控制、軟開關技術之類）來進一步提升反激式電源轉換效率，減少能源損耗，減少碳排放水平。通過打造更緊湊、更輕量化的反激式電源，增強功率密度，減少材料的投入量，減少生產(chǎn)開支，實現(xiàn)碳排放的降低，更加聚焦智能化控制及數(shù)字化管理，做到反激式電源運行狀態(tài)監(jiān)測及優(yōu)化控制，減少設備待機功率值，而且針對能源系統(tǒng)重構和微電網(wǎng)集成應用提出更靈活的解決措施。研究運用更環(huán)保的材料和生產(chǎn)工藝，就如生物基材料和回收的材料等，以減少反激式電源全生命周期的碳排放量，實現(xiàn)綠色、可長久維持的電源解決方式，為“雙碳”目標的達成添磚加瓦，可開啟基于新型磁性材料的反激變壓器的探索，其不但可以降低鐵損，同時降低稀土元素的消耗，貼合綠色環(huán)保的方針。參考文獻任詩雨.基于三繞組反激式變壓器鋰電池組多層主動均衡研究[D].安徽理工大學,2022.代燊,程鯤.變反激勵力作用下齒輪箱減振降噪方法研究[J].噪聲與振動控制,2024,44(03):82-87.肖健,林維明,張亮亮,等.一種反激電路共模噪聲抑制方法[J].電器與能效管理技術,2022,(11):32-38.禹旺兵,鄒孝,劉萬新.反激式開關穩(wěn)壓電源實驗教學案例設計[J].電子制作,2019,(15):87-89+68.劉志斌,潘永雄,吳健鴻.準諧振與有源鉗位反激變換器的性能比較和分析[J].電子技術應用,2024,50(04):115-120.龍柏光,王俊峰,王凱,等.提高不對稱半橋反激變換器輕載效率的數(shù)字化控制方法[J].微電子學與計算機,2023,40(09):106-113.何鑫宇.反激式開關電源中共模干擾的分析與抑制[D].廣西大學,2023.李婭妮,周志余,張琳琨,等.一款高效率寬輸入電壓邊界導通模式反激變換器[J/OL].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用,1-6[2024-06-21].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.4530.V.20240407.1231.018.html.張帥,韓小文,李儒鵬,等.改進反激拓撲模式下遠端穩(wěn)壓電源控制方案[J].北京航空航天大學學報,2024,50(04):1229-1239.曹萱,程鵬銘,楊奕,等.一種基于DCM下的漏極反饋反激變換器在PFM峰值電流模式控制下的穩(wěn)定