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.,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.,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
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:,
:电感量;
根据法拉第电磁感应效应:,
:原边匝数;
从而得到原边的电流增量:,
磁通增量:,其中,D:占空比;
:开关周期;
就是导通的时间。
期间,mos管截止,副边二极管导通时,
磁场储能不变:;
磁势平衡:;
同样地,根据法拉第电磁感应效应:;
根据法拉第电磁感应效应:,
:原边匝数;
①开关管的电流应力和电压应力
②
③
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: