開關電源常見拓撲結構-免費閱讀
【正文】 B圖是變壓器鐵芯中磁通量變化的過程，在 K接通期間，變壓器鐵芯被磁化 ,磁通量是由剩磁 S?Br向最大磁通 S?Bm方向變化；在 K關斷期間，變壓器鐵芯被退磁 ,磁通量是由最大磁通 S?Bm向剩磁 S?Br方向變化。然而由于次級線圈 N2繞組的輸出電壓都經過整流濾波，而濾波電容 C與負載電阻 R的時間常數(shù)非常大，因此，整流濾波輸出電壓 Uo基本穩(wěn)定，就等于二次側電壓 U2的幅值 Up。 ? 隨后， i1會線性上升，這是因為流過正激式變壓器的電流 i1除了 i10之外還有一個勵磁電流，由 ?i1 = Ui*t/L1 可知，電流呈線性增長。 ? 核心在于 IL和 Io大小關系 BUCKBOOST拓撲 ? 上圖是 BUCKBOOST拓撲的精簡模型 ? 輸出電壓的產生： 當 K接通的時候， Ui開始對 L加電，流過 L的電流開始增加，同時電流在 L中也要產生磁場； 當 K由接通轉為關斷的時候， L會產生反電動勢，使電流繼續(xù)流動，并通過整流二極管 D進行整流，再經 C儲能濾波，然后向負載 R提供電流輸出。 ? 經過計算可得： E=1/（ Po+Pdc+Pac） =Vo/(Vo+1+ K VsIoTn/Ts), K是個變值 BOOST拓撲 ? 穩(wěn)定電壓輸出的形成： ? 當 K接通時， Ui開始對 L充電，流過 L的電流 iL開始增加，同時電流在 L中也要產生反電動勢 eL， C向 R放電，形成穩(wěn)定電壓 Uo ? 當 K由接通轉為關斷的時候，為了保持勵磁不變， L也會產生反電動勢 eL。 1式 2式相等，可以得到 M=Vo/Vs=D1, 由此處可知 BUCK電路是一種 降壓電路 ，輸出小于輸入 )1(111 10 式TsDL VoVitL VoVidtL VoViil t ??????? ?)2(2)12(2 21 式TsDLVottLVodtLVoil tt ????? ?電壓增益比 M（ DCM） ? ΤL/RTs,同 CCM模式相似，同樣可以由 1式 2式相等，得到 M=Vo/Vs=D1/(D1+D2)，此時 D1+D21。當然也有兩者之間的臨界情況 BCM模式 ? 下面就將按照以上三種模式對電路做具體的分析。屬于這種模式的開關電源有：并聯(lián)式開關電源、 boots、極性反轉型變換器、反激式變壓器開關電源。 ? 非隔離 —— 輸入端與輸出端電氣相通，沒有隔離。 串聯(lián)式結構是指在主回路中，相對于輸入端而言，開關器件與輸出端負載成并聯(lián)連接的關系。 非隔離式拓撲舉例 ?BUCK拓撲 ?BOOST拓撲 ?BUCKBOOST拓撲 BUCK降壓電路 ? 上圖是 BUCK電路的經典模型。 ? 注意： Uo,Io作為輸出電壓電流，均認為是穩(wěn)定的直流量。 ? 又有 Io是 IL在 Ts內的平均值，即 IL等腰三角形面積在 Ts時間內的平均值，并且等于 Vo/ Io=[(D1+D2)Ts(VsVo)D1Ts/L]/Ts=Vo/R,兩式聯(lián)合可以解得 , 218112DVsVoM?????RTsL??臨界情況下， M的計算用以上兩種模式下任一種都可以，這里就不做分析了。 eL反電動勢的方向與開關 K關斷前的方向相反，但與電流的方向相同 ,在控制開關 K兩端的輸出電壓 uo等于輸入電壓 Ui與反電動勢 eL之和。 控制開關 K不斷地反復接通和關斷過程，在負載 R上就可以得到一個負極性的電壓輸出。 各點信號波形 K關斷后， i10等于 0，變壓器次級線圈 N2繞組回路中的電流 i2也等于 0，所以，為了維持磁通大小不變， N3繞組產生新的勵磁電流，大小等于 N1線圈中勵磁電流 ?i1被折算到 N3繞組中，電流初值 i30 等于 ?i1/n，這個電流的大小是隨著時間下降的。 ? 在 K關斷的時間內，二次側電壓 U2基本平穩(wěn) ,(直到反激電流降為 0)，向C和負載放電，輸出電流 I2小于 Io后，C也開始放電 ? K閉合后，變壓器一次側充電，二次側斷路，由 C向負載 R供電 上圖就是二次側電流臨界連續(xù)時，電壓 U2,電容 C兩端的電壓 Uc的變化過程 各點信號值變化 ? 右圖是反激式變壓器開關電源工作于臨界連續(xù)電流狀態(tài)時，整流輸出電壓 uo、變壓器鐵芯的磁通 ，以及變壓器初、次級電流等波形。 電壓增益比 M ? 由以上的介紹可以看到，反
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