開關(guān)電源常見拓撲結(jié)構(gòu)-資料下載頁
2024-08-24 22:02本頁面
【正文】 出穩(wěn)定的直流電壓，這樣強電和弱電信號也得以分隔開來 ? 最終電壓增益比就是兩者增益比的乘積即 M=D1N3/N1(當(dāng)電感電流連續(xù)時 ) 反激式變壓器開關(guān)電源 上圖是反激式變壓器開關(guān)電源的精簡電路圖。 Ui是開關(guān)電源的輸入電壓， T是開關(guān)變壓器， K是控制開關(guān)， C是儲能濾波電容， R是負載電阻，二極管 D起到的是反向阻流的作用 注意：變壓器次級線圈的同名端對調(diào)一下，原來變壓器輸出電壓的正、負極性就會完全顛倒過來 反激式變壓器開關(guān)電源工作過程 ? 反激式變壓器開關(guān)電源的工作情況同BUCKBOOST拓撲極為相似 ? 在 K接通的 Ton期間，輸入電源 Ui對變壓器初級線圈 N1繞組加電， N1繞組有電流 i1流過，兩端產(chǎn)生自感電動勢，同時N2繞組的兩端也產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，但由于整流二極管的作用，沒有產(chǎn)生回路電流，相當(dāng)于開路，變壓器相當(dāng)與一個儲能電感。 ? 這就近似于 BUCKBOOST拓撲中開關(guān)閉合情況 當(dāng)控制開關(guān) K由接通突然轉(zhuǎn)為關(guān)斷瞬間，流過變壓器初級線圈的電流 i1突然為0，而磁通不能突變，因此，在 K關(guān)斷的 Toff期間，變壓器鐵心中的磁通 主要由 N2線圈回路中的電流來維持 ,N2中產(chǎn)生反激電流，流過 D向電容 C和負載 R供電。 這就相當(dāng)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。然而由于次級線圈 N2繞組的輸出電壓都經(jīng)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(cè)電壓 U2的幅值 Up。 ? 在 K關(guān)斷的時間內(nèi)，二次側(cè)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(cè)充電，二次側(cè)斷路，由 C向負載 R供電 上圖就是二次側(cè)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(guān)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。 ? C圖是電源工作于臨界電流狀態(tài)時，變壓器初、次級線圈的電流波形。 i1為流過 N1線圈中的電流， i2為流過 N2線圈中的電流（虛線所示），Io是流過負載的電流（虛線所示）。在 K接通期間，變壓器鐵芯被 i1磁化；在 K關(guān)斷期間， i2退磁，并向負載輸出電流。從圖中還可以看出，流過變壓器初、次級線圈中的電流是可以突跳的。在 K關(guān)斷的一瞬間， i1由最大值跳變到 0，而在同一時刻， i2的電流由 0跳變到最大值。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）。 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(guān)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。 電壓增益比 M ? 由以上的介紹可以看到，反激式變壓器開關(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。 ? 因此，無論是從串聯(lián)分析還是通過具體電路分析都可以得出電壓增益比是 M=Uo/Ui=nD1/(1D1) 注意：這里是電流連續(xù)時的增益比 ? n是變壓器的變壓比， D1/(1D1)是 BUCKBOOST電路所完成的電壓比 反激式的意義 ? 反激式變壓器開關(guān)電源，是指 當(dāng)變壓器的初級線圈正好被直流電壓激勵時，變壓器的次級線圈沒有向負載提供功率輸出，而僅在變壓器初級線圈的激勵電壓被關(guān)斷后才向負載提供功率輸出 ，這種變壓器開關(guān)電源稱為反激式開關(guān)電源。 ? 反激式變壓器開關(guān)電源的工作原理同 BUCKBOOST拓撲電路是一致的，如上圖。 隔離變壓器起到的作用就是變壓和儲能電感的作用 正激式和反激式拓撲的比較 ? 之前的分析告訴我們，正激式拓撲中，變壓器 T的作用是變壓和開關(guān)，通過與 D1的配合，向后續(xù)的 BUCK電路提供了變壓后的脈沖電壓信號 ? 反激式拓撲中，變壓器 T的作用是儲能和變壓，相當(dāng)于經(jīng)過變壓的電壓源連接儲能電感 L，同后續(xù)電路合成 BUCKBOOST電路 ? 變壓器在兩種拓撲中的作用是有區(qū)別的，主要反映在儲能上，反激式對一次側(cè)的儲能有較高的要求，變壓器的結(jié)構(gòu)自然也有一定的區(qū)別，在工程設(shè)計中應(yīng)當(dāng)多加關(guān)注
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