在反激式转换器拓扑中,当开关被引导时,变压器存储能量,并且负载电流由输出滤波电容器提供。
当开关关闭时,变压器将存储的能量传递给负载和输出滤波电容,以补偿电容器分别提供负载。
电流消耗的能量。
a,电路简单,可有效提供多通道直流输出,适用于多组输出要求;湾当输入电压在很大范围内波动时,它仍然可以具有更稳定的输出。
目前,交流输入85- 265V,需要实现稳定输出而无需切换; c,变压器匝数比小; d,转换效率高,损耗小。
1工作模式介绍反激式转换器分为两种工作模式:DCM和CCM。
实际上,通常使用这两种工作模式。
(1),不连续电感器电流模式(DCM)或“全能量转换”:在Ton期间存储在变压器中的所有能量在回扫时段(Ton)期间被传送到输出。
(2)电感器电流连续模式CCM(连续电感器电流模式)或“不完全能量转换”:存储在变压器中的一部分能量保留在Toff结束,直到下一个Ton周期开始。
当转换器输入电压Vin在大范围内变化,或者负载电流I1在很宽的范围内变化时,不可避免地要跨越两种操作模式,因此要求反激式转换器在DCM / CCM中稳定。
工作。
但是,设计起来很困难。
它通常设计为DCM / CCM临界状态作为设计参考,并采用电流模式控制PWM设计。
在稳定状态下,Ton处的回扫变压器磁通Δ∮的变化必须等于toff的变化,否则磁芯将饱和。
因此,Δ∮= Vin * Ton / Np = Vs * Toff / Ns,即变压器初级绕组每圈的伏秒值必须等于次级绕组每圈的伏秒值。
因此,根据变压器伏秒平衡原理,可以推导出DCM / CCM工作模式下的输出电压计算公式:Vin * DT = nVo *(1-D)T 2两种工作模式之间的差异可以是DCM和CCM的当前波形。
可以看出,在DCM状态期间,波形在完全能量传递期间具有较高的初级峰值电流,这是因为主要初级电感值Lp相对较低,因此Lp急剧上升,其负面影响是增加输入滤波电容的绕组损耗和纹波电流,使开关管必须具有高电流承载能力,以确保安全运行。
在CCM工作状态下,初级峰值电流较低,但开关晶体管在导通时具有较高的漏极电流值,从而导致开关晶体管的高功耗,并且为了实现CCM,更高的变压器是需要。
由于要存储在变压器磁芯中的剩余能量,初级电感值Lp要求变压器大于DCM,而其他系数相等。
总之,DCM和CCM变压器在设计上基本相同,但主峰值电流的定义存在一些差异(CCM中的Ip = Imax- / Imin)。
1.储能容量:当变压器工作在CCM模式时,由于直流分量,需要气隙将磁化曲线倾斜到H轴,这样变压器就能承受大电流并传输更多能量。
P =fxVe∫brHdB(Ve:核心和气隙的有效容积)或P = 1 / 2LP(Imax-Imin)(Imax,Imin:周末和开始时的当前值)2。
电感值Lp:在变压器设计的初始阶段不考虑电感Lp,因为Lp仅影响开关电源的工作模式,因此该参数需要通过电路工作模式进行调整。
Lp的最大值与变压器损耗最小值一致。
如果设计Lp很大并且需要CCM模式,那就恰到好处。
如果您需要在DCM模式下工作,则只能增加气隙并降低Lp以满足要求,这样变压器就不会偏离设计。
3.每个初级和次级绕组的匝数应保持不变:在设计时,次级匝数通常根据计算得分计算,每个次级侧的匝数低于初级侧的匝数。
因此,使次级侧的每一侧的值小于初级侧的数量,为了达到平衡,有必要减少吨时间,并且使用更长的时间将电能传输到输出端。
也就是说,传导占空比D需要小于0.5。
使电路工作在DCM模式。
但是,这里应该注意,如果Lp太大,则电流上升斜率很小,并且ton时间很短(< 50%)。
很可能在吨结束时,电流上升值不大,并且电路不能传输所需的功率。
现象。
这种现象是由于变压器的自供电限制,可以通过增加气隙和降低电感Lp来解决,从而不会发生自限制效应。
4.反激式转换器的主功率管需要增加吸收电路,以吸收反激期间开关管的电压尖峰。
计算吸收电容器零值的公式:C = Id *(tr + tf)/ Vds计算主吸收电阻器电阻的公式:R = Ton / 3C