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反激开关电源

一、拓扑结构及其工作原理

图1.反激开关电源拓扑

        如图1所示,结构简单,所用到的器件极少:变压器,开关管,二极管,但难就难在变压器的参数设计。

CCM(连续导通模式)工作原理:

        1.T_{on},即开关闭合时,变压器原边充能,而副边由于二极管D1的存在无法导通,变压器原边相当于电感,直接感应出电压(方向:上正下负;大小:相当与输入电压),流过电感的电流线性增加。

        2.T_{off},即开关断开时,变压器原边不再形成电流回路,只能感应出一个相反的电压向副边传递能量副边的同名端瞬间感应出一个电压(方向:下正上负),如图2所示,而该电流是线性减小的。 

        反激开关电源有点类似于boost电路,先把能量储存在原边中,再将其传输到副边,具体要怎么控制输入电压与输出电压之间的关系呢?如何计算开关管和二极管的电流应力呢?下文的变压器设计参数计算将会进行详细分析。

二、反激变压器参数计算

T_{on}期间,mos管导通,副边二极管截止时,

原边相当于电感,根据电感的电压与电流之间的关系:V_{in}=L_{p}\frac{di_{p}}{dt}L_p:电感量;

根据法拉第电磁感应效应:V_{i}=N_{p}\frac{d\Psi }{dt}N_{p}:原边匝数;

从而得到原边的电流增量:\Delta i_{p}=\frac{V_{i}}{L_{p}}DT_{s}

磁通增量:\Delta \phi _{p}=\frac{V_{i}}{N_{p}}DT_{s},其中,D:占空比;T_{s}:开关周期;DT_{s}就是导通的时间。

T_{off}期间,mos管截止,副边二极管导通时,

磁场储能不变:\frac{1}{2}L_{p}I_{pk}^{2}=\frac{1}{2}L_{s}I_{sk}^{2}

磁势平衡:I_{pk}\cdot N_{p}=I_{sk}\cdot N_{s};

同样地,根据法拉第电磁感应效应:-V_{o}=N_{s}\frac{d\Psi }{dt};

根据法拉第电磁感应效应:-V_{o}=N_{s}\frac{d\Psi }{dt}N_{p}:原边匝数;

①开关管的电流应力和电压应力

二、反激开关电源工作模式判断

①CCM(Continue conducting model连续导通模式)变压器的原边一直有电流流过。

②DCM(不连续导通模式)

③CRM(临界导通模式)

三、变压器设计参数计算

        ①基本电气特性:匝数比、电感量等。

        ②结构参数:

四、

http://www.dtcms.com/a/449789.html

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