【正文】 ? 設(shè) Q1或 Q2的導(dǎo)通時(shí)間為 ton， 則
。該電壓經(jīng)整流管整成一個(gè)直流方波電壓。 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eA4D a t e : 5 A p r 20 0 1 S h e e t o f F i l e : F : \ 李宏電路圖 \ l i ho n g. dd b D r a w n B y :DDTrV i n1212W11W12W21DD DLCVOR1R2ffFWW22圖 524推挽式 DCDC變換器主電路 ? 圖 525是推挽直流變換器的主要波形。推挽直流變換器可看成是兩個(gè)Forword變換器的組合，這兩個(gè) Forword變換器的開關(guān)管輪流導(dǎo)通，故變壓器鐵芯是交變磁化的。全波整流電路適用于輸出電壓較低的場(chǎng)合，可以減小整流電路中的通態(tài)損耗，全橋整流電路適用于輸出電壓較高的場(chǎng)合，可以降低整流管的電壓額定值。 Ansoft仿真推挽逆變器 180度工作方式 5 . 0 06 0 0 . 0 02 0 0 . 0 04 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 m功率管 m o s 1 的 ds 電壓 M O S 1 . V [ V ] 5 . 0 06 7 5 . 0 02 0 0 . 0 04 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 m功率管 m o s 2 的 ds 電壓 M O S 2 . V [ V ] 3 0 0 . 0 03 3 5 . 0 002 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 m輸出電壓 W 2 . V [ V ]電阻負(fù)載，占空比 50%，匝比 1： 1： 1 電阻負(fù)載，占空比 20%，匝比 1： 1： 1 3 0 0 . 0 03 0 0 . 0 002 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 m輸出電壓 W 2 . V [ V ]06 0 0 . 0 02 0 0 . 0 04 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 mm o s 1 的 ds 電壓 M O S 1 . V [ V ]06 0 0 . 0 02 0 0 . 0 04 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 mm o s 2 的 ds 電壓 M O S 2 . V [ V ]感性負(fù)載，占空比 20%，匝比 1： 1： 1 2 . 5 06 0 2 . 5 02 0 0 . 0 04 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 mM O S2 的 ds 電壓 M O S 2 . V [ V ] 2 . 5 06 0 2 . 5 02 0 0 . 0 04 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 mM O S1 的 ds 電壓 M O S 1 . V [ V ] 3 0 2 . 5 03 0 2 . 5 0 2 0 0 . 0 002 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 mw2 的電壓 W 2 . V [ V ]感性負(fù)載，占空比 30%，匝比 1： 1： 1 3 0 2 . 5 03 0 2 . 5 0 2 0 0 . 0 002 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 mw2 的電壓 W 2 . V [ V ] 2 . 5 06 0 2 . 5 02 0 0 . 0 04 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 mM O S1 的 ds 電壓 M O S 1 . V [ V ] 2 . 5 06 0 2 . 5 02 0 0 . 0 04 0 0 . 0 09 . 9 0 m 1 0 . 0 0 m9 . 9 2 m 9 . 9 4 m 9 . 9 6 m 9 . 9 8 mM O S2 的 ds 電壓 M O S 2 . V [ V ]2）推挽 DCDC變換器 ? 圖 524是推挽式 DCDC變換器的主電路，整流二極管 DR1和 DR2的左側(cè)是逆變電路，右側(cè)是整流、濾波電路。 D2續(xù)流，使 Vin加在 W12上，在 W2繞組上，電壓極性反向，如圖中陰影部分所示。顯然，純電阻負(fù)載時(shí)只有開關(guān)管中有電流流過，感性負(fù)載時(shí)開關(guān)管和二極管中都有電流流過。電流最大值為 ， fs為逆變器開關(guān)頻率。當(dāng) Q1導(dǎo)通時(shí)，電源電壓 Vin加在 W11上，當(dāng) Q2導(dǎo)通時(shí)，電源電壓 Vin加在 W12上，因此繞組 W2中的電勢(shì)為一個(gè)寬度為 180o的交變方波，幅值 。變壓器兩個(gè)原邊繞組匝數(shù)相等為 W11=W12=W1,副邊繞組匝數(shù)為 W2。能量反饋回電源要依靠附加的線圈和定向二極管。 ? 在單端變換器中，引起開關(guān)引力高的主要原因是開關(guān)管關(guān)斷時(shí)漏感引起的開關(guān)管集電極和發(fā)射極之間電壓突然升高，抑制開關(guān)管應(yīng)力的方法有兩個(gè)，一是減小漏電感，二是耗散過電壓的能量，或者是能量反饋到電源中。由于在變換器輸出端均有濾波電感，可以把它看作恒流源，因此使用恒流源和附加繞組 Nr復(fù)位。在圖 520中，穩(wěn)壓管接在變壓器的原邊，如上所述，它有兩種功能，由于消耗在穩(wěn)壓管的能量很小，在這里主要是起箝位作用，鐵芯的儲(chǔ)能通過連結(jié)在變壓器的副邊二極管 D3反饋到變換器輸出端，一般將 D3與電容 C連結(jié)，如果將 D3與高阻抗的電感連結(jié)會(huì)在變壓器的原邊繞組和副邊繞組出現(xiàn)一個(gè)很高的電壓尖峰脈沖。使用這種復(fù)位方法，變壓器鐵芯的儲(chǔ)能幾乎沒有損耗（或者說(shuō)損耗較?。┳儞Q器變換效率是很高的。這種電路只適用于小功率變換器中，如圖 520所示。 ? 簡(jiǎn)單的損耗法磁芯復(fù)位電路是由一只穩(wěn)壓管和二極管組成，穩(wěn)壓管和二極管與變壓器原邊繞組或和變壓器副邊繞組并聯(lián)，磁芯中殘存能量由于穩(wěn)壓管反向擊穿導(dǎo)通而損耗，它具有兩種功能，既可以限制功率開關(guān)管過電壓又可以消除磁芯殘存能量。對(duì)于剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度 Br較高的鐵芯，一般使用強(qiáng)迫復(fù)位法。 ? 對(duì)于剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度 Br較小的鐵芯，一般使用轉(zhuǎn)移損耗法。 HBBr Br0HBBr Br0圖 519 典型的兩種磁芯磁滯特性曲線 ? 在磁場(chǎng)強(qiáng)度 H為零時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的多少是由鐵芯材料決定。具體使用那種方法，可視功率的大小、所使用的磁芯磁滯特性而定。 ? 剩余磁通實(shí)質(zhì)是磁芯中仍殘存有能量，如何使此能量轉(zhuǎn)移到別處，就是磁芯復(fù)位的任務(wù)。因?yàn)榫€圈通過的是單向脈動(dòng)激磁電流，如果沒有每個(gè)周期都作用的去磁環(huán)節(jié)，剩磁通的累加可能導(dǎo)致出現(xiàn)飽和。 ? 由于單端正激變換器（ Forword）變換器實(shí)際上是一個(gè)隔離的 BUCK變換器，因此其輸入和輸出關(guān)系為： ? ? 主要波形見圖 518所示。 ? 為了充分提高占空比和減小 Q兩端電壓，必須折衷選擇。 ? 如果 W1W3 ，則去磁時(shí)間大于開通時(shí)間 ? 即開關(guān)管的工作占空比 。在此時(shí) Q上的電壓為 。 ? Q關(guān)斷狀態(tài)中，所有繞組均沒有電流，它們的電壓為零。在此開關(guān)狀態(tài)中，加在 Q上的電壓為： ? 電源 VIN反向加在復(fù)位繞組 W3上，故鐵芯被去磁，鐵芯的磁通 φ 減小： ? 鐵芯磁通 φ 的減小量： ? 式中 Trton是去磁時(shí)間。 ? 變壓器原邊繞組電流： ? Q關(guān)斷，變壓器原邊繞組和副邊繞組中都沒有電流流過，此時(shí)變壓器通過復(fù)位繞組進(jìn)行磁復(fù)位，勵(lì)磁電流 iM從復(fù)位繞組 W3經(jīng)過二極管 D3回饋到輸入電源中去。 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eAD a t e : 2 7 M a r 2 0 0 1 S h e e t o f F i l e : F : \ 李宏電路圖 \ l i h o n g . d d b D r a w n B y :D3D1D2V I NTQCLRffLW W123W***+++ uu uw1 w2w3VO+iLf圖 516 單端正激變換器的主電路 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eAD a t e : 27 M a r 2 00 1 S h e e t o f F i l e : F : \ 李宏電路圖 \ l i ho n g. dd b D r a w n B y :D3D1D2V I NTQCLRffLW W123W***+++ uu uw1 w2w3VO+iLfD3D1D2V I NTQCLRffLW W123W***+++ uu uw1 w2w3VO+iLfD3D1D2V I NTQCLRffLW W123W***+++ uu uw1w2w3VO+iLf(a )Q 導(dǎo)通(b )Q 關(guān)斷(c) Q 關(guān)斷，磁復(fù)位完成（ a ） Q 導(dǎo)通（ b ） Q 關(guān)斷，變壓器磁復(fù)位（ c ） Q 關(guān)斷圖 517 FORWARD變換器不同開關(guān)狀態(tài)下的等效電路 ? 開關(guān)管 Q導(dǎo)通，電源電壓 VIN加在原邊繞組上，變壓器鐵芯磁通 φ 增加，則變壓器鐵芯磁通增量： ? 由 得變壓器原邊電流： ? 式中 LM是原邊繞組的勵(lì)磁電感。變壓器有三個(gè)繞組， W1原邊繞組， W2副邊繞組， W3復(fù)位繞組，符號(hào) *表示繞組同名端。 ? 圖 516給出了輸入端接復(fù)位繞組的單端正激變換器的主電路。 Ansoft反激電路仿真 01 5 . 0 01 0 . 0 01 9 . 5 0 m 2 0 . 0 0 m1 9 . 8 0 m2 D G r a p h S e l3 D A T A . . .02 . 6 41 . 0 02 . 0 01 9 . 5 0 m 2 0 . 0 0 m1 9 . 8 0 m2 D G r a p h S e l3 T F R 1 . . . 1 8 4 . 0 01 0 . 0 0 1 0 0 . 0 001 9 . 5 0 m 2 0 . 0 0 m1 9 . 8 0 m2 D G r a p h S e l3 T F R 1 . . .驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形（占空比 40%） 原邊電流波形 原邊電壓波形 2 0 . 0 0 m2 . 6 41 . 0 02 . 0 01 9 . 5 0 m 2 0 . 0 0 m1 9 . 8 0 m2 D G r a p h S e l3 T F R 1 . . .副邊電流波形 1 0 0 . 0 09 9 . 0 001 9 . 5 0 m 2 0 . 0 0 m1 9 . 8 0 m2 D G r a p h S e l3 T F R 1 . . .副邊電壓波形 02 .