在反激式轉(zhuǎn)換器拓?fù)渲校?dāng)開關(guān)被引導(dǎo)時(shí),變壓器存儲(chǔ)能量,并且負(fù)載電流由輸出濾波電容器提供。當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí),變壓器將存儲(chǔ)的能量傳遞給負(fù)載和輸出濾波電容,以補(bǔ)償電容器分別提供負(fù)載。
電流消耗的能量。 a,電路簡(jiǎn)單,可有效提供多通道直流輸出,適用于多組輸出要求;灣當(dāng)輸入電壓在很大范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí),它仍然可以具有更穩(wěn)定的輸出。
目前,交流輸入85- 265V,需要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出而無(wú)需切換; c,變壓器匝數(shù)比小; d,轉(zhuǎn)換效率高,損耗小。 1工作模式介紹反激式轉(zhuǎn)換器分為兩種工作模式:DCM和CCM。
實(shí)際上,通常使用這兩種工作模式。 (1),不連續(xù)電感器電流模式(DCM)或“全能量轉(zhuǎn)換”:在Ton期間存儲(chǔ)在變壓器中的所有能量在回掃時(shí)段(Ton)期間被傳送到輸出。
(2)電感器電流連續(xù)模式CCM(連續(xù)電感器電流模式)或“不完全能量轉(zhuǎn)換”:存儲(chǔ)在變壓器中的一部分能量保留在Toff結(jié)束,直到下一個(gè)Ton周期開始。當(dāng)轉(zhuǎn)換器輸入電壓Vin在大范圍內(nèi)變化,或者負(fù)載電流I1在很寬的范圍內(nèi)變化時(shí),不可避免地要跨越兩種操作模式,因此要求反激式轉(zhuǎn)換器在DCM / CCM中穩(wěn)定。
工作。但是,設(shè)計(jì)起來(lái)很困難。
它通常設(shè)計(jì)為DCM / CCM臨界狀態(tài)作為設(shè)計(jì)參考,并采用電流模式控制PWM設(shè)計(jì)。在穩(wěn)定狀態(tài)下,Ton處的回掃變壓器磁通Δ∮的變化必須等于toff的變化,否則磁芯將飽和。
因此,Δ∮= Vin * Ton / Np = Vs * Toff / Ns,即變壓器初級(jí)繞組每圈的伏秒值必須等于次級(jí)繞組每圈的伏秒值。因此,根據(jù)變壓器伏秒平衡原理,可以推導(dǎo)出DCM / CCM工作模式下的輸出電壓計(jì)算公式:Vin * DT = nVo *(1-D)T 2兩種工作模式之間的差異可以是DCM和CCM的當(dāng)前波形。
可以看出,在DCM狀態(tài)期間,波形在完全能量傳遞期間具有較高的初級(jí)峰值電流,這是因?yàn)橹饕跫?jí)電感值Lp相對(duì)較低,因此Lp急劇上升,其負(fù)面影響是增加輸入濾波電容的繞組損耗和紋波電流,使開關(guān)管必須具有高電流承載能力,以確保安全運(yùn)行。在CCM工作狀態(tài)下,初級(jí)峰值電流較低,但開關(guān)晶體管在導(dǎo)通時(shí)具有較高的漏極電流值,從而導(dǎo)致開關(guān)晶體管的高功耗,并且為了實(shí)現(xiàn)CCM,更高的變壓器是需要。
由于要存儲(chǔ)在變壓器磁芯中的剩余能量,初級(jí)電感值Lp要求變壓器大于DCM,而其他系數(shù)相等。總之,DCM和CCM變壓器在設(shè)計(jì)上基本相同,但主峰值電流的定義存在一些差異(CCM中的Ip = Imax- / Imin)。
1.儲(chǔ)能容量:當(dāng)變壓器工作在CCM模式時(shí),由于直流分量,需要?dú)庀秾⒋呕€傾斜到H軸,這樣變壓器就能承受大電流并傳輸更多能量。 P =fxVe∫brHdB(Ve:核心和氣隙的有效容積)或P = 1 / 2LP(Imax-Imin)(Imax,Imin:周末和開始時(shí)的當(dāng)前值)2。
電感值Lp:在變壓器設(shè)計(jì)的初始階段不考慮電感Lp,因?yàn)長(zhǎng)p僅影響開關(guān)電源的工作模式,因此該參數(shù)需要通過(guò)電路工作模式進(jìn)行調(diào)整。 Lp的最大值與變壓器損耗最小值一致。
如果設(shè)計(jì)Lp很大并且需要CCM模式,那就恰到好處。如果您需要在DCM模式下工作,則只能增加氣隙并降低Lp以滿足要求,這樣變壓器就不會(huì)偏離設(shè)計(jì)。
3.每個(gè)初級(jí)和次級(jí)繞組的匝數(shù)應(yīng)保持不變:在設(shè)計(jì)時(shí),次級(jí)匝數(shù)通常根據(jù)計(jì)算得分計(jì)算,每個(gè)次級(jí)側(cè)的匝數(shù)低于初級(jí)側(cè)的匝數(shù)。因此,使次級(jí)側(cè)的每一側(cè)的值小于初級(jí)側(cè)的數(shù)量,為了達(dá)到平衡,有必要減少噸時(shí)間,并且使用更長(zhǎng)的時(shí)間將電能傳輸?shù)捷敵龆恕?br>也就是說(shuō),傳導(dǎo)占空比D需要小于0.5。使電路工作在DCM模式。
但是,這里應(yīng)該注意,如果Lp太大,則電流上升斜率很小,并且ton時(shí)間很短(< 50%)。很可能在噸結(jié)束時(shí),電流上升值不大,并且電路不能傳輸所需的功率。
現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是由于變壓器的自供電限制,可以通過(guò)增加氣隙和降低電感Lp來(lái)解決,從而不會(huì)發(fā)生自限制效應(yīng)。
4.反激式轉(zhuǎn)換器的主功率管需要增加吸收電路,以吸收反激期間開關(guān)管的電壓尖峰。計(jì)算吸收電容器零值的公式:C = Id *(tr + tf)/ Vds計(jì)算主吸收電阻器電阻的公式:R = Ton / 3C
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