2.3.1 基本工作原理
典型的三路输出正激变换器拓扑如图2.10所示。在直流输入电压为60～200V，输出功率为200W的场合，正激变换器可能是最广泛应用的拓扑。若输入电压低于60V且功率很大时，则对应的初级输入电流很大。若输入电压超过250V，则开关管的最大电压应力非常大。
图2.10 正激变换器拓扑。反馈环接在主输出Vom上，Vom可针对输入及负载变化进行调节。此外，还有两个仅针对输入变化进行调节的辅输出（Vs1和Vs2）。
另外，当输出功率大于200W左右时，即使输入电压较高，初级侧的电流仍然会很大。下面的数学分析也会证明这一点。
这种拓扑与由图2.1所示的推挽拓扑类似，且没有后者磁通不平衡这一主要缺点。因为它只有一个（而非两个）开关管，同推挽电路相比，正激电路更加经济且体积较小。
图2.10中有一个主输出Vom，两个辅输出Vs1和Vs2。主输出接入负反馈，根据输入及负载变化控制Q1的导通时间以保持Vom恒定。当导通时间由反馈环固定后，辅输出Vs1和Vs2在输入电压变化的情况下也能保持恒定，但当它们自身或主输出负载变化时，辅输出只能相对地保持恒定（误差约5％～8％）。电路工作原理如下。
正激变换器与图2.1所示推挽电路相比，只有一个开关管被二极管D1取代。当Q
1导通时，初级绕组Np及所有次级绕组的同名端相对于异名端为正。电流及能量流入Np的同名端。同时，所有整流二极管（D2～D4）正向偏置，电流和能量从所有次级绕组的同名端流出到LC滤波器和负载。注意到，能量在开关管Q1导通时流入负载，因此称为正激变换器。推挽及Buck调整器都是在开关管导通时传递能量到负载的，所以也属于正激类型。
相反，Boost调整器和图1.10与图1.14所示的反极性变换器，以及反激变换器（将在第3章讨论），在开关管导通时将能量存储于电感或变压器初级，然后在开关管关断时将能量传递给负载。这些能量存储类拓扑可运行在不连续或连续模式。它们与正激拓扑有着根本的不同，这在1.4.2节和1.4.3节中已讨论过，还将在第4章反激拓扑中继续讨论。
如图2.10所示，Q1导通期间（Ton），主输出整流管D5阴极的电压很高。设Q1导通压降为1V，整流管正向压降为VD2，则该高电压Vomr为
整流二极管阴极之后的电路与图1.4Buck调整器电路一样。二极管D5～D7的作用就像该图中的续流二极管D1。当Q1关断时，存储在T1的（图2.7（c）所示的变压器等效电路的励磁电感）电流使Np的电压反向。此时所有初/次级绕组的同名端相对于异名端变负。如果没有二极管D1钳位，Nr同名端的电压将很负，且因为Np和Nr匝数相等（通常情况下），所以Np异名端上的正电压将变得相当大，使得Q1雪崩击穿，进而损坏。
然而，由于二极管D1导通，Nr同名端电压被钳位于比地电位低一个二极管正向压降。如果T1没有漏感，则Np上的电压与Nr上的电压相等。假设D1的正向压降（1V）可以忽略，则Np和Nr上的电压等于Vdc，Np异名端即Q1集电极的电压为22Vdc。
前面讲过，在一个周期内，如果磁心已在其磁滞回线上沿一个方向运动，则它在下一周期沿同一方向运动之前，必须在本周期内准确回到其磁滞回线的起始位置。否则，若干周期后，磁心将沿该方向进入饱和。此时磁心不能承受所加电压，开关管将损坏。
从图2.10可以看出，若Q1在Ton期间导通，则Np的同名端为正，其伏秒数为VdcTon。此伏秒数就是图2.10中A1的面积。根据法拉第定律（式（1.17）），此伏秒数产生的磁通变化为[图片]。
Q1关断时，当励磁电感电流使Np的电压反向，且其异名端电压（2Vdc）持续的时间足以使其伏秒数面积A2与A1相等，如图2.10所示，则磁心能回到其磁滞回线的起始位置，下一周期就可以安全启动。专业术语中这种情况被称为复位伏秒数与置位伏秒数相等。
Q1关断后，所有次级的同名端相对于异名端变负。所有输出电感（L1～L3）中的电流下降。由于电感电流不能突变，所以所有电感的极性反向以尽量保持电流不变。电感前端电压将变得很负，但被续流二极管D5～D7（图2.10）钳位于比输出地低一个二极管正向压降，同时整流二极管D2～D4被反向偏置。电感电流此时继续沿同一方向流动，从其输出端流出，经过负载（部分经过滤波电容）和续流二极管返回到电感输入端。
主整流二极管D2阴极上的电压如图2.11（b）所示。导通时间Ton内，该电压高达[图片]，而[图片]期间，该电压比地电位低一个续流二极管（D5）正向压降。LC滤波器平滑这个波形，设D5的正向压降等于D2的正向压降（Vd），则直流输出电压Vom为图2.11 正激变换器的次级临界电流。每个次级电流都具有阶梯斜坡的特征，因为输出电感上电压固定，且电感值不变。电感电流是次级绕组和续流二极管电流之和，它围绕直流输出电流上下波动。初级电流是所有次级阶梯斜坡电流用各自匝数比折算到初级的和。初级电流也是个阶梯斜坡。
