式开关电源(反激开关电源的理论)
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篇首语:岁寒,然后知松柏之后凋也。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了式开关电源(反激开关电源的理论)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
式开关电源(反激开关电源的理论)
单端反激式变换器是在(BUCK-BOOST)电路基础上变换过来的,是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管隔离变换器,其输出电压的极性与输入电压相反,因此称其为Flyback——反激式变换器,对于反激电源,小功率的效率比较难做上去,大功率相对来说会容易一些,根据经验,一般100W的反激电源效率做到85%以上算不错!
关键词:反激电源;
1、电路结构图
如图1-1所示、,是单端反激电源的基本结构图:
图1-1 反激电源结构图
图1-1电路图工作特点是当开关管VT1导通时,将电源的能量存储在变压器中,即变压器的一次侧电感Lp存储能量,当开关管VT1截止时,将导通期间存储的能量传递给二次侧负载,因此存在能量从一次侧到二次侧的传递。
2、工作原理
反激式开关电源的工作过程分为两个阶段:开关管VT1的ON期间和OFF期间。
ON期间:
变压器T初次绕组Np有电流Ip,并将能量存储在其中,初次绕组能量值为:
由于初级绕组与次级绕组的极性相反,此时次级输入整流二极管VD1反向偏压截止了,所以在开关管VT1的ON期间,无能量传送到负载。
初级电流上升斜率为:
次级二极管承受反向电压:
其中n为变压器变比,为:
设变压器在t=Ton时,导通时间结束,一次电流从一个最小值ipmin开始线性增长到ipmax,则一次侧电流的表达式为:
在Ton期间,根据电磁感应定律,可以计算磁通的增加量为:
OFF期间:
在开关管VT1关断的时间内,变压器原边绕组Np将产生一反向反电动势,此时输出整流二极管VD1正向导通,负载有电流I流通,二极管就导通了,此时次级绕组的电流斜率为:
开关管VT1上的电压为:
当t=Ts时,即截止期间OFF结束时下降到最小值Ismin,其值为:
在开关管截止期间,变压器同时完成了去磁的作用,磁通量线性减小了,截止期间OFF内,减小的值为:
图1-2为次级绕组等效电流波形:
图1-2 次级电流波形
总结:
根据磁通平衡原理,增加的磁通等于减小的磁通,即:
从式(1.11)即可求得输出电压关系式为:
开关管VT1承受的电压为:
从式(1.13)可知开关管VT1关断瞬间,其DS电压会很高!!
整流二极管VD1截止时承受的电压为:
输出平均电流为:
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