開關(guān)電源常見拓撲結(jié)構(gòu)(存儲版)
【正文】 激式變壓器開關(guān)電源實際上是由隔離變壓器提供變壓和儲能， BUCKBOOST電路完成穩(wěn)壓整流共同組成的電源。并且， i1的最大值正好等于 i2的 n倍（ n為變壓器次級電壓與初級電壓比）。 這就相當于 BUCKBOOST拓撲中開關(guān)關(guān)斷的情況 ? 在 K由閉合到斷開的瞬間， N2側(cè)產(chǎn)生了一定大小的反激電壓和電流，如果 N2直接接在負載 R上則會有一個非常大的脈沖。 ? K接通，瞬間流過正激式開關(guān)電源變壓器的電流立刻就可以達到某個穩(wěn)定值，這個穩(wěn)定電流值是與變壓器次級線圈電流大小相關(guān)的，把這個電流記為i10，變壓器次級線圈電流為 i2，那么就是： i10 = n i2 ，其中 n為變壓器次級電壓與初級電壓比。當τ， D1在某一區(qū)間內(nèi)不連續(xù)狀態(tài)，除此為連續(xù)狀態(tài) ? CCM和 DCM模式下的增益比 M同 D1的關(guān)系見右下圖 供能模式問題 ? 下面談一談 BOOST電路的供能模式問題，當 K閉合的時候，是由 C向負載供電的，而當 K打開時，情況就比較復雜了，可以分為 CISM完全電感供能模式和 IISM不完全電感供能模式 ? 當電路在 DCM下， K打開一定不是完全由電感供能，即 IL小于 Io時， L和 C同時向 R供電，當 IL斷流為 0時，更是只由 C向 R供電 CCM模式下的供能 ? 在 CCM模式下，情況則比較復雜，若 Io小于 IL的最小值，則 K斷開之后， L始終是向 C和 R同時供電，即處于 CISM狀態(tài)下 ? 若 Io大于 IL的最小值，即與IL有交點，則當 IL下降到 Io以下， C開始放電， L和 C同時向 R供能。通常在開斷過程中， T上的電流電壓升降是需要時間的，若電流電壓同時上升下降并同時結(jié)束則交流損耗最小，若電流變化結(jié)束電壓才開始變化，則整個開斷時間最長損耗最大，效率也最低。 電壓增益比 M(CCM) ? 電流連續(xù)時 τL/RTs ， ， （通常定義 D1為 K導通 D關(guān)斷的時段 0到 T1占 Ts的比例， D2為 K關(guān)斷 D導通的時段 T1到 T2占 Ts的比例） 此時 D1+D2=1。 ? 通常我們把電流連續(xù)的模式稱為 CCM模式，電流斷續(xù)的模式稱為 DCM模式。 ? 反激式：就是在開關(guān)管導通的時候存儲能量，只有在開關(guān)管關(guān)斷的時候釋放才向負載釋放能量。 ? 控制回路一般采用 PWM控制方式，通過輸出信號和基準的比較來控制主回路中的開關(guān)器件 開關(guān)電源分類 ? 開關(guān)電源主回路可以分為 隔離式 與 非隔離式 兩大類型。例如 buck拓撲型開關(guān)電源就是屬于串聯(lián)式的開關(guān)電源 并聯(lián)式結(jié)構(gòu)是指在主回路中，相對于輸入端而言，開關(guān)器件與輸出端負載成并聯(lián)連接的關(guān)系。晶體管，二極管，電感，電容和負載構(gòu)成了主回路，下方的控制回路一般采用 PWM芯片控制占空比決定晶體管的通斷。 CCM， DCM模式下的各點電壓 ? 在 K關(guān)斷期間， IL線性下降，若周期結(jié)束即 K導通瞬間 IL不等于 0，則 IL呈現(xiàn)左側(cè)圖 (c)中的波形，電流連續(xù)。 電流連續(xù)與否是由 ΔIL和Io的大小關(guān)系決定的 ,調(diào)節(jié)占空比 D1或負載 ，有可能使工作模式在 CCM和 DCM模式之間發(fā)生轉(zhuǎn)換。 ? 在開關(guān)關(guān)斷 Toff期間， K關(guān)斷， L把電流 iLm轉(zhuǎn)化成反電動勢，與輸入電壓 Ui串聯(lián)迭加，通過整流二極管 D繼續(xù)向負載 R提供能量， R兩端形成穩(wěn)定電壓輸出 Uo=Ui+El ? BOOST輸出電壓高于輸入，是一個升壓電路 工作過程分析 ? 工作過程： ? 當 K導通時 → IL線性增加， D截止此時 C向負載供電 ? 當 K關(guān)斷時 → Ul和 Ui串聯(lián)，以高于Uo的電壓向 C充電同時向負載供電，此時D導通 ,IL逐漸減小 ? 若 IL減小到 0，則 D截止，只有 C向負載供電 CCM和 DCM模式下的各點電壓 ? 由上可知 BOOST電路也會出現(xiàn)電感電流斷續(xù)的情況，即也有 CCM 和 DCM兩種模式，各點電壓分別如左右所示 ? 在 DCM模式下若 IL值逐漸減小到 Io，則 C和 L同時向負載放電， ? 若 IL值繼續(xù)減小直至 0，則 D關(guān)斷，只有 C向負載放電，直到下次周期開始 電感電流連續(xù)的臨界條件 ? 同 BUCK電路相
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