《晶体管功率电路》PPT课件

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1、第九章晶体管功率电路(3)反激变换器南航电力电子课程组引言已学过的非隔离变换器是否已经能够满足实际应用的需要了呢？参考电位的不同、安全的需要等要求—输入输出电气绝缘重点掌握：变压器的工作特点、有变压器电路的分析方法具有输入和输出隔离的单管变换器特点:输入输出隔离;可以多路输出;可以升降压.常用电路有:单端反激式和单端正激式两种适合中小功率输出反激变换器1.电路组成和和基本工作原理①电路组成★②电路工作原理★③数量关系★2.电路外特性①模态的划分★②断续外特性△③电路外特性△3.参数设计1.电路组成和和基本工作原理①电路组成★②电路工作原理★③数

2、量关系★2.电路外特性①模态的划分★②断续外特性△③电路外特性△3.参数设计电路组成和工作原理①电路组成：由电感变压器T，晶体管Q，二极管D和滤波电容C组成，与Buck等单管电路元件数相同★注意：变压器的同名端；输出端的滤波方式：电容滤波。单端反激式变换器-Q导通时QON时:晶体管导通时，D截止电感变压器作电感运行电感储能输出负载由电容提供能量u2D管承受电压？-UiN2/N1-Uo磁场能量不能突变，变压器同名端变为负，“D”ON;原边电流转移到副边u2单端反激flyback－关断瞬时转换瞬间满足：★磁势不变,能量不变——安匝不变，电流相对同

3、名端方向不变QON—OFF瞬间单端反激式变换器-Q截止时QOFF时:晶体管截止感应电动势决定D导通电感储存能量向电容和负载提供u2Q管承受电压？UON1/N2+Ui单端反激式变换器状态分析在稳态时，转换瞬间磁势连续：即此外，电感与匝数的平方成正比(P306)代入前式③数量关系电路特点及应用适于宽输入电压或者要求宽输出电压范围的应用场合电路简单，广泛应用于小功率的场合单端反激电路组成和工作原理③数量关系u2B.电流脉动单端反激电路组成和工作原理C.输出电流Io隔离变压器与铁芯磁通如图的变压器工作情况：变压器的工作情况：u1→Φ→u2电压和磁通

4、满足：当电压为正时，磁通增长当电压为负时，磁通减小变压器的设计保证一周期内磁通变化量为零！单端反激式变换器状态分析在Q导通时（承受正向电压）：在Q关断时：（承受反向电压）Q导通时磁通增量等于Q关断时磁通减量：即在一个周期内，磁通变化量为零，可以完成磁复位。单端反激式变换器的同名端变化对于反激式变换器，在一个周期内，可以自动完成磁复位。如果将反激式变换器的变压器同名端改为相同端，则不能完成磁复位！1.电路组成和和基本工作原理①电路组成★②电路工作原理★③数量关系★2.电路外特性①模态的划分★②断续外特性△③电路外特性△3.参数设计单

5、端反激式变换器反激式变换器中的电感变压器起着电感和变压器的双重作用具有电感电流连续、临界连续和断续3种工作模式电流连续时电压关系断续模态分析u2（★图9－20）单端反激式变换器－电路外特性Qon:Qoff,电流下降（Tr）Qoff,电流为零②断续外特性——波形分析TR内，Q的耐压为Toff－TR内，Q的耐压为Ui单端反激式变换器－电路外特性在三种电路状态下，Q和D上的电压波形？Qon时，D的耐压为Toff－TR内，D上电压-Uo电流断续时工作分析－外特性推导输出平均电流晶体管关断电流下降时电路关系式：代入化简式中TR为电流下降时间电流断续时工作

6、分析在Q导通时有Δi1的电路方程所以输出平均电流如果以输出电压作为变量：电流断续时工作分析电流断续时，输出电压：当负载电阻加大，Io减小时，输出电压升高当输出开路时，输出无穷大，将损坏电路所以，反激电路不能开路输出临界连续模态分析③变换器外特性—IG随着负载Io↓i1、i2下移连续临界连续断续IG是连续和断续的分界单端反激式变换器－电路外特性电流临界连续时工作分析临界电流当D=0.5时，有最大临界电流所以，临界电流也等于③变换器外特性——标幺外特性依据：连续和断续时的输入输出关系，分界线为IG单端反激式变换器－电路外特性中间为临界模态，右边

7、为连续，左边为断续电流断续时，Vo不变时，Io变化，D变化较大，调节困难空载，输出趋于无穷大1.电路组成和和基本工作原理①电路组成★②电路工作原理★③数量关系★2.电路外特性①模态的划分★②断续外特性△③电路外特性△3.参数设计参数选择(3)参数选择功率管Q,D电感L:由临界连续负载电流定3)电路参数设计A.晶体管峰值电流:（两部分）耐压：3)电路参数设计B.二极管峰值电流：耐压：3)电路参数设计C.变压器原边电感值（根据IG设计）连续模式断续模式连续模式和断续模式的比较(Pg191)连续模式晶体管峰值电流小，同样电流容量的晶体管可以输出更大

8、功率二极管有反向恢复变压器体积较大断续模式晶体管峰值电流大调节困难二极管无反向恢复变压器体积较小通常：小电流断续，大电流连续作业：P225