双管正激的优与劣

双管正激的优与劣

正激变换器实际上是在Buck变换器中插入隔离变压器而成,与反激变换器相比正激变换器的变压器增加了一个复位绕组,并在该复位绕组回路中增加了复位二极管,副边增加了输出滤波电感和续流二极管.

在工作原理上,正激变换器与反激变换器有着本质的区别,其变压器不再起电感作用,而是一个完全意义上的变压器,只起输入输出隔离和电压变换的作用,只储存变压器励磁所需的少量能量.当开关开通时,变换器通过副边整流二极管向负载提供能量,当开关馆关断时,变换器副边由输出滤波电感的储能通过续流二极管向负载提供能量,原边通过复位绕组和复位二极管对变压器磁芯进行磁复位,将变压器励磁时储存的能量回馈到输入端.

正激变换器具有电路简单、输入输出电压隔离、容易实现多路输出等优点,广泛应用于中、小功率变换场合.但是该变换器有一个固有的缺陷,就是变压器必须磁复位,否则变压器的磁通将不断增加,最后导致磁芯饱和.磁复位的基本要求是变压器原边绕组在励磁和去磁过程中所加电压伏-秒面积相等,极性相反,近年来,关于正激变换器复位技术的研究很多,正激变换器有多种复位方式.

“双管正激”和“半桥”的作用

无论先进的“正激”拓扑还是成熟但稍显落后的“半桥”拓扑，在电源内部中都扮演“开关电路”的角色。它的作用是把“高压直流电”转换为“低压直流电”（再经过整流滤波后便是CPU、硬盘等硬件使用的+5V、+12V等电流）。我们知道，电源在工作时其内部会发热，导致电能不能100%被CPU等硬件利用，而电能损耗则主要发生在“开关电路”部位。因此，“开关电路”设计、用料的好坏直接决定着电源转换效率的高低。

如何判断“双管正激”还是“半桥”

要知道电源采用哪种拓扑架构，最简单的方法是拆开电源的外壳，观看变压器的数量即可。但对于众多普通消费者来说，这种方法就勉为其难了。此时比较可靠的方法即是选择大厂产品，特别是通过了80Plus认证的大品牌电源，例如我们刚才提到的航嘉多核R80等。

当然，有一定动手能力的玩家就可自行拆卸电源外壳进行判断，如下图所示：

在两块散热铝片之间的三个变压器可看作是半桥拓扑的标志

拆过电源的玩家应该对两块散热片之间的变压器有印象。传统电源多采用半桥拓扑，其标志是在两块散热铝片中间依次排开三个变压器。

散热片之间只有两个变压器，可以看作是双管正激结构的标志（300W-400W）

“双管正激”为何取代“半桥”？

比如已经上市的新版航嘉冷静王钻石Win7版，采用了“双管正激”结构替代了先前Vista版本的“半桥”式结构。越来越多主流电源采用“双管正激”，那么为何“半桥”遭到抛弃？要回答这个问题，必须先了解两种拓扑架构的优劣。
 

从传统电源的生产和技术来看，“半桥”拓扑更为简单、技术成本更低。这也是“半桥”电源长期统治DIY主流市场的原因。但随着近年来人们对80Plus节能产品的需求日益剧增，低碳、环保产品逐渐成为社会价值趋势，“半桥”不利于提升电源转换效率的劣势便暴露无疑，特别是在300W以上功率电源上，要让电源保持80%以上的转换效率无疑是一道技术门槛。

80Plus认证

和“半桥”正好相反，“双管正激”在自身技术研发和生产上都有一定门槛，导致产量较小的电源厂不敢贸然采用它，否则就很可能陷入成本高居不下的境地。但只要有产量保证，较高的技术研发成本自然容易消化。此外，“双管正激”所采用的两个MOS管更利于在300W-400W阶段提升转换效率，不会像“半桥”的三极管那样提升自身发热量、降低转换效率。

除了成本和转换效率外，“双管正激”的另一大优点便是安全性更高。“半桥”采用的是电压缓和保护机制，当电压达到超过预定值时，电源便启动自动断电保护。但电压缓和保护机制的缺点是反应不及电流缓和保护机制迅速，对电脑硬件有潜在隐患。而“双管正激”则采用电流缓和保护机制，只要电流超过预定值时即会断电保护。

随着低碳、环保成为主流价值观，市场对节能、通过80Plus的电源需求将会进一步加大。而先进的“双管正激”正是最具成本优势和技术优势的80Plus方案，特别是对于产能达到较大规模的品牌更是如此。反过来说，在众多假冒80Plus电源充斥的市场，双管正激也是判断电源是否节能的办法之一。

综上所述，采用“双管正激”结构的电源比传统“半桥”式要更为出色，认准“双管正激”间接等于选择了一款好电源。

使用双管单端正激我认为主要有三个好处:

1.开关管关断时,每个开关管只承受一倍的输入电压,这样方便了开关管的选择及采购;

2.开关管关断时不会出现漏感尖峰,提高了系统稳定性;

3.磁复位的能量回馈给电网,提高了系统效率.