在反激式轉換器拓撲中,當開關被引導時,變壓器存儲能量,并且負載電流由輸出濾波電容器提供。
當開關關閉時,變壓器將存儲的能量傳遞給負載和輸出濾波電容,以補償電容器分別提供負載。
電流消耗的能量。
a,電路簡單,可有效提供多通道直流輸出,適用于多組輸出要求;灣當輸入電壓在很大范圍內波動時,它仍然可以具有更穩定的輸出。
目前,交流輸入85- 265V,需要實現穩定輸出而無需切換; c,變壓器匝數比小; d,轉換效率高,損耗小。
1工作模式介紹反激式轉換器分為兩種工作模式:DCM和CCM。
實際上,通常使用這兩種工作模式。
(1),不連續電感器電流模式(DCM)或“全能量轉換”:在Ton期間存儲在變壓器中的所有能量在回掃時段(Ton)期間被傳送到輸出。
(2)電感器電流連續模式CCM(連續電感器電流模式)或“不完全能量轉換”:存儲在變壓器中的一部分能量保留在Toff結束,直到下一個Ton周期開始。
當轉換器輸入電壓Vin在大范圍內變化,或者負載電流I1在很寬的范圍內變化時,不可避免地要跨越兩種操作模式,因此要求反激式轉換器在DCM / CCM中穩定。
工作。
但是,設計起來很困難。
它通常設計為DCM / CCM臨界狀態作為設計參考,并采用電流模式控制PWM設計。
在穩定狀態下,Ton處的回掃變壓器磁通Δ∮的變化必須等于toff的變化,否則磁芯將飽和。
因此,Δ∮= Vin * Ton / Np = Vs * Toff / Ns,即變壓器初級繞組每圈的伏秒值必須等于次級繞組每圈的伏秒值。
因此,根據變壓器伏秒平衡原理,可以推導出DCM / CCM工作模式下的輸出電壓計算公式:Vin * DT = nVo *(1-D)T 2兩種工作模式之間的差異可以是DCM和CCM的當前波形。
可以看出,在DCM狀態期間,波形在完全能量傳遞期間具有較高的初級峰值電流,這是因為主要初級電感值Lp相對較低,因此Lp急劇上升,其負面影響是增加輸入濾波電容的繞組損耗和紋波電流,使開關管必須具有高電流承載能力,以確保安全運行。
在CCM工作狀態下,初級峰值電流較低,但開關晶體管在導通時具有較高的漏極電流值,從而導致開關晶體管的高功耗,并且為了實現CCM,更高的變壓器是需要。
由于要存儲在變壓器磁芯中的剩余能量,初級電感值Lp要求變壓器大于DCM,而其他系數相等。
總之,DCM和CCM變壓器在設計上基本相同,但主峰值電流的定義存在一些差異(CCM中的Ip = Imax- / Imin)。
1.儲能容量:當變壓器工作在CCM模式時,由于直流分量,需要氣隙將磁化曲線傾斜到H軸,這樣變壓器就能承受大電流并傳輸更多能量。
P =fxVe∫brHdB(Ve:核心和氣隙的有效容積)或P = 1 / 2LP(Imax-Imin)(Imax,Imin:周末和開始時的當前值)2。
電感值Lp:在變壓器設計的初始階段不考慮電感Lp,因為Lp僅影響開關電源的工作模式,因此該參數需要通過電路工作模式進行調整。
Lp的最大值與變壓器損耗最小值一致。
如果設計Lp很大并且需要CCM模式,那就恰到好處。
如果您需要在DCM模式下工作,則只能增加氣隙并降低Lp以滿足要求,這樣變壓器就不會偏離設計。
3.每個初級和次級繞組的匝數應保持不變:在設計時,次級匝數通常根據計算得分計算,每個次級側的匝數低于初級側的匝數。
因此,使次級側的每一側的值小于初級側的數量,為了達到平衡,有必要減少噸時間,并且使用更長的時間將電能傳輸到輸出端。
也就是說,傳導占空比D需要小于0.5。
使電路工作在DCM模式。
但是,這里應該注意,如果Lp太大,則電流上升斜率很小,并且ton時間很短(< 50%)。
很可能在噸結束時,電流上升值不大,并且電路不能傳輸所需的功率。
現象。
這種現象是由于變壓器的自供電限制,可以通過增加氣隙和降低電感Lp來解決,從而不會發生自限制效應。
4.反激式轉換器的主功率管需要增加吸收電路,以吸收反激期間開關管的電壓尖峰。
計算吸收電容器零值的公式:C = Id *(tr + tf)/ Vds計算主吸收電阻器電阻的公式:R = Ton / 3C