反激開關(guān)電源主電路工作原理.doc

反激開關(guān)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(guān)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(guān)電源的主電路開關(guān)管導(dǎo)通時，反激開關(guān)電源將電能轉(zhuǎn)化為磁能，存儲在變壓器中；開關(guān)管關(guān)斷時，發(fā)激開關(guān)電源再將存儲的磁能轉(zhuǎn)化為電能傳送給負載。電路特點：1. 結(jié)構(gòu)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(yīng)用在控制系統(tǒng)中4. 適合多輸出小功率場合三反激開關(guān)電源原理分析CCM模式1. 開關(guān)管T導(dǎo)通電源電壓加在變壓器的初級繞組上，在次級繞組上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，初級繞組電流線性增加，電流最大值，變壓器鐵心被磁化，磁通線性增加，。2. 開關(guān)管T關(guān)斷初級繞組開路，次級繞組工作，次級繞組電壓，次級繞組電流線性下降，電流最小值，變壓器鐵心去磁，磁通線性減小，。3. 基本關(guān)系：，其中開關(guān)管T電壓應(yīng)力：二極管D的電壓應(yīng)力：此時，負載電流等于二極管電流的平均值，即由變壓器工作原理可得 臨界模式此時有且，則有下列式子成立：初級繞組最大電流：次級繞組最大電流：負載電流：臨界連續(xù)狀態(tài)下負載電流：當D=0.5時，取得最大值，則有，此為電感電流臨界連續(xù)的邊界。DCM模式電流斷續(xù)時，設(shè)是續(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，所以因為，可得輸出電壓的表達式：CCM模式臨界模式DCM模式初級電流最小值00初級電流最大值初級電流變化關(guān)系次級電流最小值00次級電流最大值次級電流變化關(guān)系負載電流磁通量增量磁通量減量輸出電壓四CCM模式和DCM模式的分析和比較1. CCM模式開關(guān)管導(dǎo)通時，考慮開關(guān)管的壓降為1V，則初級繞組的電壓為；開關(guān)管關(guān)斷時，考慮二極管的正向壓降1V，則次級繞組的電壓為。由伏秒法則可知，且有，可得。功率與輸入電流、輸出電流的關(guān)系：，其中，表示次級電流下降斜坡的中間值，。設(shè)定反激開關(guān)電源的效率是80%，則有，所以，則初級電流的上升斜坡的中間值。2. DCM模式匝數(shù)比：，表示開關(guān)管可承受的最大關(guān)斷電壓。CCM模式 DCM模式 匝數(shù)比導(dǎo)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1.初級電流和次級電流比較小，同等條件下，輸出性能會比較好，功率損耗也比較小。1. 變壓器的勵磁電感小從而響應(yīng)快，輸出負載電流和輸入電壓突變時，輸出電壓的瞬態(tài)尖峰小。2. 續(xù)流二極管完全恢復(fù)后開關(guān)管才導(dǎo)通，開關(guān)管沒有反向恢復(fù)尖峰電流。3. 變壓器的體積小。缺點變壓器的體積大 初次級電流比較大，輸出性能沒有CCM下好，需要LC濾波器，開關(guān)損耗高。DCM下次級峰值電流是CCM下的2-3倍，次級平均電流為直流負載電流。DCM模式次級峰值電流大，在開關(guān)管關(guān)斷瞬間長生較大的峰值電壓，需要較大的LC濾波器；關(guān)斷瞬間，峰值電流會產(chǎn)生嚴重的射頻干擾（RFI）問題。DCM模式下次級電流的有效值為CCM下的兩倍左右，DCM下要求比較大的導(dǎo)線尺寸和耐高紋波的輸出濾波電容；整流二極管的溫升高。DCM下的初級