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主回路-开关电源的分析

发布时间:2016-01-29 11:20:56  来源:大电流电感厂家   查看:

L只在开关K关断时才向负载输出电流,因此,在相同条件下,反转式串联开关电源输出的电流比串联式开关电源输出的模压电感器电流小一倍。

开关管T交替工作于通/断两种状态,工作过程与并联式结构相似,当开关管T导通时,输入端电源通过开关管T对电感器L充电,同时续流二极管D关断,并同时对电容器C充电;由于续流二极管D的反向极性,使输出端获得相反极性的电压输出。

反转式串联开关电源输出电压Uo为:

由(1-27)式可以看出,反转式串联开关电源输出电压与输入电压与开关接通的时间成正比,与开关关断的时间成反比。

2. 隔离式电路的类型:

隔离--输入端与输出端电气不相通,通过脉冲变压器的磁偶合方式传递能量,输入输出完全电气隔离。

2.1. 单端正激式 single Forward Converte

r(又叫单端正激式变压器开关电源 )

单端--通过一只开关器件单向驱动脉冲变压器;

正激式:就是只有在开关管导通的时候,能量才通过变压器或电感向负载释放,当开关关闭的时候,就停止向负载释放能量。目前属于这种模式的开关电源有:串联式开关电源,buck拓扑结构开关电源,激式变压器开关电源、推免式、半电感器的用途桥式、全桥式都属于正激式模式。

反激式:就是在开关管导通的时候存储能量,只有在开关管关断的时候释放才向负载释放能量。属于这种模式的开关电源有:并联式开关电源、boots、极性反转型变换器、反激式变压器开关电源。

正激变压器--脉冲变压器的原/付边相位关系,确保在开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边同时对负载供电。

所谓正激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正在被直流电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出。

U1是开关电源的输入电压,N是开关变压器,T是控制开关,L是储能滤波电感,C是储能滤波电容,D2是续流二极管,D3是削反峰二极管,RL是负载电阻。

在上图中,需要特别注意的是开关变压器初、次级线圈的同名端。如果把开关变压器初线圈或次级线圈的同名端弄反,上图就不再是正激式变压器开电感器厂家关电源了

该电路的最大问题是:开关管T交替工作于通/断两种状态,当开关管关断时,脉冲变压器处于"空载"状态,其中储存的磁能将被积累到下一个周期,直至电感器饱和,使开关器件烧毁。图中的D3与N3构成的磁通复位电路,提供了泄放多余磁能的渠道。

2.2. 单端反激式 Single F1yback Converter(单端反激式变压器开关电源)

所谓反激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时,变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式开关电源。

反激式电路与正激式电路相反,脉冲变压器的原/付边相位关一体成型电感系,确保当开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边不对负载供电,即原/付边交错通断。从电路原理图上看,反激式与正激式很相象,表面上只是变压器同名端的区别,但电路的工作方式不同,D3、N3的作用也不同。

反激式变压器开关电源的输出电压为:

(1-110)式中,Uo为反激式变压器开关电源的输出电压,Ui变压器初级线圈输入电压,D为控制开关的占空比,n为变压器次级线圈与初级线圈的匝数比。

2.3. 推挽 Push pull (变压器中心抽头)式

这种电路结构的特点是:对称性结构,脉冲变压器原边是两个对称线圈,两只开关管接成对称关系,轮流通断,工作过程类似于线性放大电路中的乙类推挽功率放大器。

主要优点:高频变压器磁芯利用率高(与单端电路相比)、电源电压利用率高(与后面要叙述的差模电感半桥电路相比)、输出功率大、两管基极均为低电平,驱动电路简单。平面变压器厂家 | 平面电感厂家

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