反激開關電源主電路工作原理.docx

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1、反激開關電源一．定義：直流電壓正好激勵變壓器的初級線圈時，變壓器的次級線圈并沒有向負載提供輸出功率，而是僅在關斷變壓器初級線圈的激勵電壓后，才對負載提供輸出功率。二．反激開關電源的主電路開關管導通時，反激開關電源將電能轉化為磁能，存儲在變壓器中；開關管關斷時，發(fā)激開關電源再將存儲的磁能轉化為電能傳送給負載。電路特點：1.結構簡單，效率高，體積小，造價低2.輸出紋波電壓比較大3.輸出功率一般在150W一下，經(jīng)常作為輔助電源應用在控制系統(tǒng)中4.適合多輸出小功率場合三．反激開關電源原理分析CCM模式1.開關管T導通電源電壓Vin加在變壓器的初級

2、繞組N1上，在次級繞組N2上產(chǎn)生感應電壓uN2N2Vin，初級繞組電流線性增加，diPVin，電流iP最大值N1dtLP專業(yè)文檔供參考，如有幫助請下載。IPmaxIPminVinDT，變壓器鐵心被磁化，磁通線性增加，()VinDT。LPN12.開關管T關斷初級繞組開路，次級繞組工作，次級繞組電壓uN2Vo，次級繞組電流線性下降，diSVo，電流iS最小值ISminISmaxVo(1D)T，變壓器鐵心去磁，磁通dtLSLS線性減小，3.基本關系：()Vo(1D)T。N2VoN2D1DN1()()VinN1(1D)n(1D)，其中nN2開關

3、管T電壓應力：VTVinN1VoVinN21D二極管D的電壓應力：VDVoN2VinVoN1D此時，負載電流Io等于二極管電流的平均值，即Io1(ISminISmax)(1D)2N1IPminN2ISmin由變壓器工作原理N1IPmaxN2ISmax可得IPmaxN21IoVinDTN11D2LPISmaxN1IPmax1IoN1VinDTN21DN22LP臨界模式此時有IPmin0且ISmin0，則有下列式子成立：初級繞組最大電流：IPmaxVinDTLP次級繞組最大電流：ISmaxN1VinDTN2LP負載電流：Io1ISmax(1D

4、)2專業(yè)文檔供參考，如有幫助請下載。臨界連續(xù)狀態(tài)下負載電流：IoGIoN1VinD(1D)TN22LPIoG取得最大值，IoG-maxN1VinN28LPf當D=0.5時，則有IoG4IoG-maxD(1D)，此為電感電流臨界連續(xù)的邊界。DCM模式電流斷續(xù)時，設DT是IS續(xù)流的相對時間，根據(jù)磁通量的增加量和減少量相等()()，可得VinDTVoDT，所以DN2VinDN1N2N1Vo初級電流最小值IPmin初級電流最大值IPmax初級電流變化關系因為ISmaxVoDT，Io1ISmaxDLS2可得輸出電壓的表達式：VoVin2D22LP

5、fIoCCM模式臨界模式IPmin0IPmaxIPminVinDTIPmaxVinDTLPLPIPmaxIPminVinDTIPmaxVinDTLPLPDCM模式0IPmaxVinDTLPIPmaxVinDTLP次級電流最小值ISminISmin00次級電流最大值ISmaxISminISmaxVo(1D)TIPmaxVinDTLSLPN1VinDTISmaxLPN2IPmaxVo(1D)TISmaxVoDTLSLS專業(yè)文檔供參考，如有幫助請下載。次級電流Vo(1D)TVinN1VinDT變化關系ISminISmaxIPmaxD

6、TISmaxLSLPN2LP負載電流Io1(ISminISmax)(1D)Io1ISmax(1D)Io1ISmaxDIo222磁通量增VinDTVinVin量()()DT()DTN1N1N1磁通量減Vo(1D)TVo(1D)TVo量()()()DTN2N2N2輸出電壓N2DN2DVin2D2VoVoVVinVinVoN1(1D)N1(1D)o2LPfIo四．CCM模式和DCM模式的分析和比較1.CCM模式開關管導通時，考慮開關管的壓降為1V，則初級繞組的電壓為Vin1；開關管關斷時，考慮二極管的正向壓降1V，則次級繞組的電壓為Vo1。由伏

7、秒法則可知，(Vin1)ton(Vo1)N1toff，且有tontoffT，可得N2(Vin1)tonN2VoT1tonN11T。PVItoffVI(1ton)，其中，Icsr表示csrTTooocsr功率與輸入電流、輸出電流的關系：次級電流下降斜坡的中間值，IcsrPo。設定反激開關電源的效率是80%，則有ton)Vo(1tonT1.25Po。Po0.8Pin，所以Pin1.25PoVinIcpr，則初級電流的上升斜坡的中間值IcprTVintonT專業(yè)文檔供參考，如有幫助請下載。2.DCM模式N1VmsVin，Vms表示開關管可承受的

8、最大關斷電壓。匝數(shù)比：Vo1N2匝數(shù)比導通時間初級繞組勵磁電感初級峰值電流次級峰值電流優(yōu)點CCM模式tontoffTN1VmsVinN2Vo1T(Vo1)N1tonN2(Vo1)N1(Vin