達員工技能培訓-開關電源基本原理與設計(參考版)
2025-06-19 13:05本頁面
【正文】 Flyback DCDC變換器拓補 ? TWO SWITCH FORWARD Ideal transfer function Peak drain current Peak drain voltage Average diode currents Average diode currents Tow Switch Forward DCDC變換器拓補 DCDC變換器拓補 Voltage and current waveforms 實際舉例 DCDC變換器拓補 ? HALF BRIDGE Ideal transfer function Peak drain current Peak drain voltage Average diode currents Diode voltages (vrm) DCDC變換器拓補 ? FULL BRIDGE Ideal transfer function Peak drain current Peak drain voltage Average diode currents Diode voltages (vrm) DCDC變換器拓補 ? Voltage and current waveforms HALF BRIDGE FULL BRIDGE FULL BRIDGE circuit DPS1001AB C FULLBRIDGE CIRCUIT 零電流開關變換器 ? 軟開關 ZCS變換器 在大功率的開關電源中 ,為了降低電路的開關損耗及提高開關器件的電壓應力和電流應力 ,軟開關技術也就得到了研究並得到了迅速發(fā)展 .所謂軟開關通常指的是零電壓開關 ZVS和零電流開關 的電感 L和電容 C的諧振 ,使開關器件中電流 (或電壓 )按正弦規(guī)律來變化 ,當電流過零時 ,使器件關斷 ,當電壓下降到零時 ,使器件導通 .此次討論零電流開關變換器 ZCSPWM. ZCSPWM變換器是 ZCSQRC和 PWM開關變換器的綜合 ,同時兼有二者的特點.在一個周期內 ,電路有時以 ZCS準諧振方式運行 ,有時又以 PWM方式運行 .以Buck ZCSPWM為例 ,對此電路的工作過程進行討論和分析 . 基本電路 ? BUCK 變換器基本電路 在此電路中將開關 S用零電流諧振開關代替后 ,就構成了下圖的零電流開關諧振 Buck變換電路 . 基本變換電路 ? BUCK ZCSQRS變換電路 在 Buck ZCSQRS變換電路的基礎上增加一個功率開關管 Q2以及與其反并聯(lián)的二極體 D2就構成了 Buck ZCSPWM變換電路 . 基本變換電路 ? Buck ZCSPWM變換器 基本變換電路 ? Buck ZCSPWM變換器工作原理 Lri 設初始時刻主開關管 Q1和輔助開關管 Q2均處于關斷狀態(tài) ,輸出負載電流 Io從續(xù)流二極管 D上流過 ,電容 Cr兩端的電壓為零 .一個開關從主開關管 Q1的導通開始 .當 Q1在 Snubber電感 Lr作用下零電流導通後 ,電感電流 將在電源電壓 作用下線性上升 ,當 上升倒等於 IO時 ,續(xù)流二極體 D關斷 .之後 ,D2導通 ,LR與 CR諧振 .經過半個諧振週期 , 以諧振方式再次達到 IO, 以諧振方式上升到 ,此時由於輔助開關管 Q2處於關斷狀態(tài) ,故 與 將保持在該值上 ,無法繼續(xù)諧振 .這個狀態(tài)的持續(xù)時間由電路輸出的 PWM控制要求確定 .如果這一段時間等於零 ,則 ZCSPWM電路就完全等同於 ZCSQRC電路了 .當電路的輸出PWM控制要求關斷主開關管 Q1時 ,首先應導通開關管 Q2(在 SNUBBER電感 LR的作用下零電流導通 ),之後 與 再次諧振 .當電感電流諧振到零時 ,二極體D1導通 ,之後 , 繼續(xù)向反方向諧振並再次諧振到零 .在電感電流反方向運行期間 ,主開關管 Q1可在零電流零電壓下完成關斷過程 .在此之後 ,電容電壓 將在輸出電流的作用下線性衰減到零 ,使續(xù)流二極體 D自然導通 ,直到下一個開關週期到來 ..輔助開關管 Q2可以在 D到同之後及下一個開關週期到來之前的任何 inVLriLricrvinV2LricrvrLrCLricrV以下分析都是在下列條件成立時進行的 : ,即開通時管壓降為零 ,關斷時漏電流為零 ,開通與關斷瞬間完成 . 足夠大 ,故濾波器 及負載 在一個開關週期中 ,可用其值等於該週期輸出電流 Io的恆流源代替 . Buck ZCSPWM 變換電路的開關周期可分為六個時間段來描述 ,對應于六種基本的電路拓撲模式 ,如下圖所示 .設電路初始狀態(tài)為主電路開關 Q1關斷 ,輔助開關
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