对于从事开关电源领域的工程师而言，正激和反激是两种绕不开的基础拓扑结构。尽管它们的名字听起来像是一对反义词，但很多人却难以清晰阐述二者究竟有哪些不同，以及为何一个适合小功率应用，另一个则能胜任大功率场景。本文将从工作原理、变压器行为、电路结构、多路输出能力，一直到功率限制的根本原因，进行全面且深入的解析。
反激电源
反激式开关电源使用反激高频变压器来隔离输入输出回路。“反激” 的含义是，在开关管接通且输入为高电平时，输出线路中串联的电感处于放电状态；而在开关管断开且输入为高电平时，输出线路中的串联电感则处于充电状态。
其工作原理基于变压器和二次绕组极性相反的特点。当开关管导通时，变压器原边电感电流开始上升，由于次级同名端的关系，输出二极管截止，此时变压器储存能量，负载由输出电容提供能量。当开关管截止时，变压器原边电感感应电压反向，输出二极管导通，变压器中的能量通过输出二极管向负载供电，同时对电容充电。
反激电路可以看作是隔离的 Buck/Boost 电路。输出变压器 T 不仅实现了电隔离和电压匹配，还具备储存能量的功能，所以有人称其为电感变压器，有时也叫异步电感。可以说，反激的变压器本质是一个带变压功能的电感，可视为一个 buck - boost 电路，它既承担变压功能，又承担储能功能。
正激电源
正激式变压器开关电源具有较好的输出电压瞬态控制特性和负载特性，工作较为稳定，输出电压不易产生抖动。所谓正激式，是指当变压器的初级线圈被直流电压激励时，次级线圈正好有功率输出。
正激电源有单端正激式和双管正激式等不同电路形态。与反激电源相比，正激的变压器只有变压功能，整体可看成一个带变压器的 buck 电路。一个实用的判断方法是，二次侧接个整流二极管负端接电解电容的是反激，接电感的是正激。
在工作方式上，正激是初级工作时次级也工作，次级不工作时有续流电感续流，一般工作在 CCM 模式；反激是初级工作时次级不工作，二者相互独立，一般在 DCM 模式下理论上是单位功率因数。正激变压器理想情况下不储能，但由于励磁电感有限值，励磁电流会使磁芯 B 变大，为避免磁通饱和，需要辅助绕组进行磁通复位；反激变压器可看作耦合电感，先储能再放能，由于输入输出极性相反，开关管断开后次级可提供复位电压，因而不需要额外的磁通复位绕组。
主要区别
正激和反激的主要区别在于高频变压器的工作方式不同，但它们处于同一象限。正激电源在原边开关管导通时，同时将能量传递到负载，截止时通过磁复位电路去磁；反激电源在原边导通时给变压器存储能量，此时能量不加于负载，截止时变压器将能量释放到负载侧。
正激电源后面多一个续流二极管，一般还会多加一个储能电感。二者重要的区别是初次级的相位反相，正激式是开关管导通时向负载提供功率，关断时没有输出；反激正好相反，导通时只向变压器存储能量，仅在关断时才向负载提供输出。此外，偏磁是指加在变压器两端的正反向脉冲伏秒积不等，造成磁芯磁滞回线偏离原点的现象。
区别
当开关管关断时，正激电源靠储能电感和续流二极管维持输出，而反激电源靠变压器次级释放能量维持输出。正激电源不宜做多路输出，如果用正激做多路输出，每路不用电感则对输入变化无稳压作用且无安全性；每路加电感则输出电压理论上与负载有关，不参与反馈的回路就不准确。反激电路在原理上就适合多路输出稳压，它先储能，然后按各路电压比率供应每一路。
关于反馈
在反馈方面，被反馈的那路电压总是很准确，因为反馈就是基于这一路进行的，但反馈的一路一定要有一点负载，否则会加大各路间的不平衡。可以采用多路加权进行反馈，使误差矢量和为零，让误差在各路间均衡，哪路权重大哪路精度就高。同时，变压器遵守各个瞬态电压比等于线圈比这一重要条件，这在分析电路时经常会用到。
关于开关电源
正激式开关电源在开关管导通时变压器次级电路工作，反激式则是开关管截止时变压器次级电路工作。正激式输出必需有续流二极管，而反激没有，并且它们的绕法也不一样，反激式初次级工作时间相反，正激式相同。
与反激电源相比，正激电源的问题是使用的器件更多，虽然数量增加得并不多，但这些器件都是必不可少的，且成本较高。正激电源比反激电源多用一个大储能滤波电感以及一个续流二极管，正激式变压器要比反激式的体积大，因为它需要反电动势吸收绕组。而且，正激电源控制开关关断时产生的反电动势电压也比反激的高得多。
应用区别
在应用方面，反激电源适用于 150 - 200W 以下的小功率场景，具有成本低、调试简单的优点，是小功率电源的；正激电源适用于 150W - 几百瓦的中大功率场景，由于需要消磁绕组和续流电感，所以在中大功率应用中表现更稳定。正激式变压器不蓄积能量，只担负耦合传输功能；反激式变压器需要在开通过程中蓄积能量，关断过程中再释放。正激式绕组同相位，反激式绕组反相；正激电源存在剩磁，为防止饱和需要消磁电路，反激电源则不需要。在日常应用中，100W 以下的电源比较常见，所以反激电源的应用更为广泛。其原理在于，反激电源通过储能再通过变比进行变压，而正激电源是直接通过变比进行变压。
注意事项
在设计和使用过程中，需要注意以下几点：正激电路不宜做多路输出；正激稳压必须在次级整流后串电感；反激电路在原理上适合多路输出稳压和保障安全性；反馈的一路一定要有一点负载；可以使用多路加权反馈使误差在各路间均衡；一般来说，反激电源适用于功率小于等于 100W 的情况，正激电源适用于功率大于等于 100W 的情况，但这并非，二者在某些情况下可以互换使用。
为何正激比反激可以做更大功率
一般来说，在 100W 以内的功率应用中，工程师习惯用反激拓扑来设计电源，而超过 100W 的功率则更适合使用正激拓扑。这是因为反激电源的工作模式是不断存储又释放能量，变压器很容易饱和，通常需要加气隙来解决这个问题。用反激 DCM 的公式分析可知，感量 Lp 和峰值电流确定后，为使磁芯不饱和，只能增大 Np 匝数来降低磁通密度，Np 增大而 Lp 固定时，磁芯必然要加气隙。而且，功率越大，反激变压器的感量越小，漏感在整个原边电感中的占比就越大。一旦漏感比例增大，漏感中存储的能量不能转化到副边，只能通过其他通路消耗，转换为损耗，功率越大，这种损耗和漏感造成的尖峰就越大，非常难以处理。
相比之下，正激电源的开关 MOS 导通时，原边 NP1 为上正下负，根据同名端判定副边 NS 也为上正下负，VD1 导通，原边导通的同时副边也导通，能量每个周期都能即时释放。变压器不存在存储阶段，虽然原边也有较大电流，但大部分是由副边折射过来的，初级和次级同时有电流且产生的磁感应强度相等、方向相反，所以正激电源不用担心电感量大小。正激变压器电感量很大，就算有一定漏感，但漏感在整个变压器中所占的比例也较小，浪费的能量小，所产生的尖峰也很好处理。这就是为什么反激电源的功率难以做大，且测量反激电源时 DS 尖峰比较高，而正激电源 DS 尖峰非常小的根本原因。
正激电源和反激电源虽然都脱胎于 Buck/Boost 拓扑，但在能量流动方式上存在明显差异。在选型时，需要根据具体的功率需求来选择合适的拓扑结构。反激电源结构简单、成本低，适用于 150W 以内的小功率应用；正激电源虽然使用的器件更多，但能够稳定地支持 150W 到几百瓦的更大功率。二者在各自适合的功率区间发挥着重要作用，并非不能互换。
