06、正激变换器工作原理

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1、正激变换器的工作原理正激变换器1Forwardconverter(正激变换器)Forwardconverter是在Buckconverter中插入一个transformer得到的.特点:1.电路比较简单,铜耗较低;2.输出电压电流纹波较小;3.变压器磁芯单边磁化;4.开关管峰值电流较低;5.变压器是个纯粹的变压器;6.变压器铁芯不必加气隙;但在有的铁芯中为了减少Br,需加很小的气隙.一,基本电路电感不能省去磁能量在磁场中而不是在去磁线圈的电流里关断时的电流与关断时去磁回路的电流不等，因为能量相等而匝数不一样正激变换器2二,基本工作原理Qtu

2、rnedONBrBSB=Bmax-BrImIm(max)正激变换器3二,基本工作原理(续)[0,Ton]QturnedON正激变换器4二,基本工作原理(续)[Ton,Tr]QturnedOFF复位绕组的电压为:原副边绕组上的电压为:WhereK13=W1/W3,K23=W2/W3正激变换器5二,基本工作原理(续)[Ton,Tr]QturnedOFFQ上的电压:Vin反向加在复位绕组W3上,故磁通减小:WhereDR=(Tr-Ton)/Ts正激变换器6二,基本工作原理(续)[Tr,Ts]QturnedOFFQoff,&resetQ上的电

3、压:励磁电流iM从W1转移到W3上后,减小到零:到Tr时刻后,所有绕组中电流为零,电压也为零.正激变换器7三.输入端电流电压关系UP,IP(1)由(1)得(2)(3)正激变换器8US,IS四.输出端电流电压关系(4)由(4)得,(5)(6)正激变换器9五.磁通复位的关系BrBSB=Bmax-BrImIm(max)同理，可得因为磁通复位，有(7)(6‘)(6“)where正激变换器10五.磁通复位的关系(续)BrBSB=Bmax-BrImIm(max)UPUSVoutVinCfLfNPNSNRQDRQ关断时,开关管上的耐压为复位线圈箝位二

4、极管的反向承压为考虑Q的耐压和变压器窗口的利用率,因此,一般复位绕组NR取NP一样.即正激变换器11最大占空比限制正激变换器12六,原副边电流的关系UPUSVoutVinCfLfNPNSNRBrBSB=Bmax-BrImIm(max)同理，可得由(8),(9)和(5)可得到(8)(9)电感Lf上的电流平均值为输出电流Iout.即(10)(11)1,副边电流正激变换器13六,原副边电流的关系LfVoutVinUPUSCfNPNSNRBrBSB=Bmax-BrImIm(max)(14)(12)(13)由(6‘)和(12)可得原边电流最大值2

5、,原边电流正激变换器14七.元器件的选择BrBSB=Bmax-BrImIm(max)UPUSVoutVinCfLfNPNSNRQQ所承受的电压为1.开关器件QQ所流过的最大电流为(15)(16)正激变换器15七.元器件的选择1.开关器件QIPLiPLiMUPUSVoutVinCfLfNPNSNRQ正激变换器16七.元器件的选择UPUSVoutVinCfLfNPNSNRQD1D22.整流二极管D1,D2,DRD1所承受的电压为D1所流过的最大电流为(17)(18)正激变换器17七.元器件的选择UPUSVoutVinCfLfNPNSNRQD1

6、D22.二极管D1,D2,DRD2所承受的电压为D2所流过的最大电流为(19)(20)注意：N的下标正激变换器18七.元器件的选择2.二极管D1,D2,DRDR所承受的电压为DR所流过的最大电流为(21)(22)UPUSVoutVinCfLfNPNSNRQD1D2正激变换器19七.元器件的选择UPUSVoutVinCfLfNPNSNRQD1D2IoutiLfVoppVoutC所承受的电压为Cf的容量(23)(24)3.滤波电容Cf假定电感上的电流连续.事实上,在设计电感时必须满足电流连续这一条件.正激变换器20七.元器件的选择UPUSVo

7、utVinCfLfNPNSNRQD1D2IoutiLfVoppVout(25)3.滤波电容Cf把(9)式代入(24),有正激变换器21七.元器件的选择UPUSVoutVinCfLfNPNSNRQD1D2iLfA,Lf电感量的确定4.滤波电感Lf的设计电感量大,对平滑输出电流电压有好处,同时减小了变压器的铜耗;但电感器体积和重量增加,且Q,和D1的开通损耗,D2的反向恢复损耗增大.电感量小,输出电流电压的纹波增加,变压器的铜耗增加些;但电感器体积和重量减小,且Q,和D1的开通损耗,D2的反向恢复损耗也降低了.为此,一般取电感量Lf为额定电流

8、临界连续的电感量Lfmin的1.3倍.(26)正激变换器22七.元器件的选择UPUSVoutVinCfLfNPNSNRQD1D2iLfA,Lf电感量的确定(续)4.滤波电感Lf的