反激变换器(赵修科)

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1、反激变换器反激变换器南京航空航天大学自动化学院南京航空航天大学自动化学院赵修科赵修科1内容：内容：ff基本原理基本原理ff反激变换器断续模式反激变换器断续模式ff反激变换器连续模式反激变换器连续模式ffRCCRCC变换器变换器23反激变换器基本电路反激变换器基本电路1.1.基本原理基本原理f在开关S导通时间，输入电压U加在变压器T初i级，同名端‘•’相对异名端为负，次级二极管D反偏截止。初级电流线性上升（线性电感），变压器作为电感运行:diAdBU=L1=Nei11dtdt即di1UidB=Ui=或dtLdtN1Ae14当功率管关断时，

2、变压器所有线圈感应电势‘•’为正，次级二极管D正偏导通，磁芯磁通不能突变，磁势不变，满足以下关系，作为变压器运行iN=NI2p211p当i下降到零，i达到最大，然后将导通期间存12储在磁场能量传输到负载，次级感应电势diAdBU=−L2=−Neo22dtdt则次级电流线性下降diU2=−odtL252.2.断续工作模式断续工作模式在功率开关S再次导通前，次级电流下降到零的工作模式称为断续模式.电路进入稳态，输出电压稳定U0I1pTofIIi2ptIoTTonRtf当功率开关导通（当功率开关导通（TTon))时，次级二极管截止，有时，次级

3、二极管截止，有di1=Ui=I1pUiTonUiD或I==1p（1)6dtL1TonL1L1f在导通期间，初级存储的能量在导通期间，初级存储的能量2LI11pW=2f稳态时，输入功率为稳态时，输入功率为2L1fI1pPoP=Wf==（2)i2ηf截止时，次级电流以斜率截止时，次级电流以斜率UUo/L/L2下降，在下降，在TTR(<(

4、输出滤波仅需要一个滤波电容，不需要体积、重量较大的电感，较低的成本。尤其在高压输出时，避免高压电感和高压续流二极管。ULiUoUiUoDSS8f功率晶体管零电流开通，开通损耗小。而二极管零电流关断，可以不考虑反向恢复问题。I1pTofIiI2pD=T/TIonoTTonRtf输入平均电流是其峰值电流的D/2。如果D=0.5，I=I/4。很高的初级峰值电流要选择比连续i1p模式大得多电流定额功率管，适用于高的输入电压（>100V）和较小输出功率。同时关断损耗很大，漏感对效率影响大。9f次级峰值电流高,当要求较小的输出纹波电压时，这样高的峰

5、值电流需要很大的输出滤波电容。同时电容的交流有效值应满足电路要求。为了减少输出纹波，这样极高的电流脉冲需要许多铝或鉭电容并联，除非运用较贵的叠层电容。同时，在关断时，初级峰值电流向次级转换，大的阶跃次级峰值电流流入电容，在电容的ESR、ESL上引起很窄尖峰（脉宽通常<0.5µs,取决于上升时间）。附加LC滤波问题和电容失效。f低输入电压和低输出电求情况下，输出功率受低输入电压和低输出电求情况下，输出功率受到限制，初级和次级电感太小，生产困难。否到限制，初级和次级电感太小，生产困难。否则降低开关频率则降低开关频率。。(')2UDηL=im

6、inmaxT1'2fPo例如：U'=10V,D=0.5,f=250kHz,P’=50W,L=1μH10imino漏感影响－不可避免漏感影响－不可避免fa.多路输出交叉调节问题。虽然理论上反激变换器没有输出滤波电感，只有输出电容，相当于电压源，只要一路稳定，多路输出的其余各路基本上（除二极管压降）按匝比稳定输出，但由于漏感存在，产生交叉调节问题。UiN1N2Uo1NU=3Uo2o1N2SN3Uo211fb.为了减少漏感引起的电压尖峰，可在变压器初级并联稳压管或RCD电路吸收漏感能量。以稳压管箝位电路为例来说明漏感对损耗的影响。12当功率管

7、关断时，初级电流趋向减少，初级感应当功率管关断时，初级电流趋向减少，初级感应电势反号，次级二极管导通，由于漏感存在，初电势反号，次级二极管导通，由于漏感存在，初级线圈两端电压为级线圈两端电压为di1'（4)''Ls+U1=UzU1=nU0dt从I下降到零的时间为1pILII2ps1p1pt=s'U−Uz1t在稳压管在t期间损耗功率为ss21tsLsI1pUzPz=I1pUz×=⋅'（5)2T2U−Uzo损耗包含两部分，漏感降低了效率。13电路参数选择电路参数选择f1)确定初级与次级匝比f电路效率'''PUIUiiiiη===iPUIUi

8、iii''PUIoooηT==（6)''PPiiPUIUooooη===o'''PUIUoooo电路总效率η=η×η×η14iTo符号定义符号定义变压器初级感应电势'U=U−U−IRiicesiiR－输入回