什么是占空比 占空比用什么表示

占空比是脉冲宽度调制（PWM）开关电源的调制度，它通过自动调整占空比实现开关电源的稳压功能。开关电源的输出电压与占空比呈正比关系，其变化范围受限于电源开关管的击穿电压。选择合适的占空比范围对确保开关电源的可靠运行至关重要。占空比的选择主要与开关电源变压器初、次级线圈的匝数比相关。

占空比详解

占空比是指在开关电源中，开关管导通时间与工作周期的比值。

式中：D为占空比，Ton为开关管导通的时间，Toff为开关管关断的时间，T为开关电源的工作周期。这一比例也可以用来表示脉冲波形的特性。

在反激式开关电源中，当开关管导通时，变压器次级线圈无功率输出。D1、D2之间的关系如下所述。

图示展示了输出电压为交流的开关电源工作原理图。为了便于分析，假设变压器初次级线圈的变压比为1:1（即N1=N2，L1=L2）。当开关K由导通转为断开时，变压器初级、次级线圈产生感应电动势。

（3）式中描述了变压器初级线圈的励磁电流iu，由此可知，变压器初、次级线圈产生的反电动势主要由励磁电生。在特定情况下，如变压器初、次级线圈的负载电阻R很大或开路时，感应电动势峰值会异常高，可能会击穿电源开关管。

为了简化分析，我们引入半波平均值的概念。如Upa、Upa-分别定义为变压器初、次级线圈感应电动势正、负半周的半波平均值。这相当于将反电动势等效为一个幅度等于Upa或Upa-的方波。

占空比的选择与计算

在反激式开关电源中，由于整流二极管及储能滤波电容的作用，它们会将变压器初、次级线圈产生的反电动势进行平均，限制峰值脉冲电压。这种限幅作用仅在假设开关电源变压器初、次级线圈无漏感的情况下才有效。

选择合适的占空比对于保证电源的正常运行至关重要。实际中，由于变压器初级线圈的漏感不可忽视，因此需在初级线圈回路中设置限幅电路。

漏感L0（通常为5~10%，与初次级线圈的绕法有关）产生的反电动势会叠加在初级线圈L1产生的半波平均值电压上。通过D1、C1、R1的作用可以对L0产生的反电动势进行限幅。

考虑到漏感的影响，当输入电压为最大值时，占空比的计算需要进行相应的调整。

占空比计算实例

设计一个反激式开关电源，其输入电压最大值为AC260V。假设电源开关管的最大耐压为650V，我们需要求出开关电源的最小占空比Dmin。

根据已知条件及公式推导，我们可以求得极限占空比Dmax和最小占空比Dmin。在实际应用中，为了安全起见，最小占空比Dmin通常会比极限占空比Dmax多留出一定的余量。