开关电源拓扑结构分析.ppt

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1、开关电源拓朴结构分析FAENAME：CARY.CHENSZ2电源的分类什么是PowerSupply?PowerSupply负载Vin,IinPowerSupply是一种提供电力能源的设备，它可以将一种电力能源形式转换成另外一种电力能源形式，并能对其进行控制和调节。上级电能形式Vo,Iof,phasef,phase根据转换的形式分类:AC/DC,DC/DC,DC/AC,AC/AC根据转换的方法分类:线性电源，相控电源，开关电源根据调控的效果分类:稳压，恒流，调频，调相根据调控的方法分类:传统反馈控制，矢量控制，数位控制2开关电源的元件构成开关电源的基本元件：有源开关(Swit

2、ch)二极管(Diode)电感(Inductor)电容器(Capacitor)变压器(Transformer)3三种基本的非隔离开关电源VinVoLIoSDVinVoDLIoS1DS2VinVoDLIoSVo=Vin*D/(1-D)Vo=Vin*DVo=Vin/(1-D)VoVin,Boost升压型电路VoVin当D>0.5buck－boost升降压型电路4三种基本的隔离开关电源VinVoSLmDVinVoLSD1D2VinVoLS1D1D2S2正激型变换器反激型变换器桥式变换器5反激变换器（Flyback）工作

3、原理（电流连续模式）根据变压器的伏秒平衡：IoVinVoGDSLmDn:1CoVgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVLVin-nVoID-p6反激变换器（Flyback）工作原理（电流断续模式）根据变压器的伏秒平衡：IoVinVoGDSLmDn:1CoVgsIDVdsD1-DTIoVinVin+nVoImVLVin-nVo’ID-p-nVo根据能量守恒：7反激变换器（Flyback）工作原理（1）VgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVrVLVin-nVoID-pVr=？IoVinVoGDSLmDn:1LkCo8反激变换器（Flyb

4、ack）工作原理（2）VcIoVinVoGDSLmDn:1LkCoVcRPloss=(Vc-Vin)2/RGDSLkVcRPloss=(Vc)2/R9反激变换器（Flyback）工作原理（3）ΔVo=？IoVinVoGDSLmDn:1LkCoVgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVrICoID-p-IoVo根据Co在DT时间的基本方程：10反激变换器（Flyback）工作原理（4）多路输出的反激变换器：减小交叉调整率的措施：尽量减少两个绕组之间的漏感。在辅助输出一路中加入尖峰抑制器（饱和电感）主路输出工作于电流连续模式。采用双路加权反馈的控制方式VinV

5、o1GLmNpLkVo2Ns2Ns1反馈控制11反激变换器（Flyback）特征总结缺点：输出纹波电流大。输出控制特性非线性。通常需要辅助的吸收回路。转换效率较低。VinVo1GLmNpLkVo2Ns2Ns1反馈控制优点：电路简单。输入电压范围广。容易实现多路输出。12谐振复位正激变换器（ResonantResetForward)（1）Ion:1VinVoLoGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinΔILILLmLkCrt0t1t2t3t4Ip[t0,t1]t513谐振复位正激变换器（ResonantResetForward)（2）Ion

6、:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinΔILILLmLkCrt0t1t2t3t4Ip[t1,t2]t514谐振复位正激变换器（ResonantResetForward)（3）Ion:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinΔILILLmLkCrt0t1t2t3t4Ip[t2,t3]t515谐振复位正激变换器（ResonantResetForward)（4）Ion:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinΔILILLmLkC

7、rt0t1t2t3t4Ip[t3,t4]t5Lm,Cr的选取原则：16谐振复位正激变换器（ResonantResetForward)（5）Ion:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinΔILILLmLkCrt0t1t2t3t4Ip[t4,t5]t5(Vin/n-Vo)DT=Vo(1-D)T根据电感的伏秒平衡：Vo=VinD/n17谐振复位正激变换器（ResonantResetForward)特征VinVoCr缺点：原边开管电压应力较高。谐振电容的损耗大。宽范围输入