反激实验报告.doc

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1、燕山大学反激变换器系统实验报告专业：电力电子与电力传动学号：7姓名：王一迪日期：2009.6.51.反激变换器工作原理反激型开关电源电路的主要特点是电路简单、成本低、可靠性高、稳压范围宽,故许多家用及办公室电子电器采用了此种电路。本次实验主电路的拓扑结构是一个反激变换器，采用TNY279控制，5V及3A输出低成本高效率电源电压。这个高频变压器的设计会在下文中重点讲述。本次设计的电路提供了一个5V的稳压电源，也可以设计成3.3V。这些可以应用于需要稳压电源的电器上，如DSP的供电电源（5V）,电脑的供电电源（3.3V）。下面简述一下反激式隔离变换器的工作原理：

2、图1隔离式单端反激电路的原理如图1所示，电路的工作过程如下：当T导通时，它在变压器初级电感线圈中储存能量，与变压器次级线圈相连的二极管D处于反偏压状态，所以二极管D截止，变压器次级线圈无电流流过，即没有能量传输给负载；当T截止时，变压器次级线圈中的电压极性反转，使得D导通，在输出电容C充电，输出并联电容还有滤波的作用，同时负载R上也有电流I流过。原边绕组只通过一个开关与输入电源相连；用一个高频变压器实现能量传递，同名端反接。高频变压器的作用：1)原副边的隔离；2)原副边的能量传递（储能与馈能）；3)电压变换（升、降压）；如图3所示，反激变换器系统主要由反激变

3、换器主电路、输出检测及给定电路、光电耦合电路、一片TNY279及其外围电路构成。传统的控制方法是设计好原副边的匝比，通过改变开关的占空比调节输出电压的高低。然而本次实验电路并不是通过调节占空比来调节输出电压的，TinySwitch-III在一个器件上集成了一个高压功率MOSFET开关及一个电源控制器。与通常的PWM(脉宽调制)控制器不同，它使用简单的开/关控制方式来稳定输出电压。通过漏极脉冲遗漏的方式达到调节输出电压的目的。TinySwitch-III器件以流限模式工作。开启时，振荡器在每个周期开始时开通功率MOSFET。电流上升到流限值或达到DCMAX的极

4、限时关断MOSFET。由于TinySwitch-III设计的最高流限值与频率是定值，它提供给负载的功率与变压器初级电感及峰值初级电流的平方成正比。因此，电源的设计包括计算实现最大输出功率所需的变压器初级电感。如果根据功率选择了正确的TinySwitch-III，那么流过电感内的电流会在达到DCMAX极限前上升到流限值。反激变换器系统工作原理简述如下：在输入电压较低时，TNY279中有欠压保护，连接在直流电压与EN/UV引脚间的外接电阻可用于监测直流输入电压。在通电或自动重启动时功率MOSFET开关禁止期间，流入EN/UV引脚的电流必须超过25μA，以启动功率

5、MOSFET。在通电时，旁路/多功能引脚在欠压情况下会被维持在4.9V。一旦欠压情况消除，旁路/多功能引脚会从4.9V上升到5.85V。如果在自动重启动的功率MOSFET禁止开关期间出现欠压情况，则自动重启动计数器会停止计数。这使禁止时间从正常的2.5秒延长到欠压消除为止。欠压电路还能同时检测到没有外部电阻连接到EN/UV引脚的状况（低于的电流流入此引脚）。在此情况下则禁止欠压保护功能。当输入电压提高到使TNY279工作后，整个系统都开始工作，输出电压为5V。当系统稳定运行时光电耦合器LTV817输入侧两端电压以一定波动,使得光电开关工作在开关状态。在正常工

6、作时，引脚EN/UV控制功率MOSFET的开关。当从此引脚拉出的电流大于某个阈值电流时，MOSFET将被关断。当此引脚拉出的电流小于某个阈值电流时，MOSFET将被重新开启。对阈值电流的调制可以防止群脉冲现象的发生,阈值电流值在到之间,即达到控TNY279漏极端（D）的脉冲稳定遗漏。当负载增大时光电耦合器LTV817输入侧二极管两端的电压低压时间变长使得TNY279使能端（EN/UV）下拉电流变短，从而控制TNY279漏极端（D）被遗漏的脉冲减少，以平衡负载增大所引起的压降，使得输出电压稳定在5V。当输入电压增大时，幅边整流后的电压增大，使得光电耦合器LTV

7、817输入侧两端电压变高，则TNY279使能端（EN/UV）下拉电流增加，控制TNY279漏极端（D）的脉冲遗漏，以平衡输入侧电压的增大，使输出电压稳定在5V。图1-2反激变换器系统原理图1.设计目标输入电压在150V~380V范围内输出电压均能稳定在5V，输出功率15W。2.反激变压器设计设计步骤：1)磁芯选择：本实验选择PCEE22-Z型磁芯，满足功率要求。，解得：PCEE22-Z型磁芯的为>满足要求。2)确定匝数比：根据279的设计参数根据系统设计要求,解得一次侧最大电感，单位周期内存储在磁芯中的能量为,原幅边匝数比取为15。1)确定匝数：，取63匝，

8、，取4匝。1.系统实验1)输入电压100V以下TNY