反激变换器演示.ppt

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1、反激变换器南京航空航天大学自动化学院赵修科1内容：基本原理反激变换器断续模式反激变换器连续模式RCC变换器2反激变换器基本电路31.基本原理在开关S导通时间，输入电压Ui加在变压器T初级，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:即或4当i1下降到零，i2达到最大，然后将导通期间存储在磁场能量传输到负载，次级感应电势当功率管关断时，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，作为变压器运行则次级电流线性下降52.断续工作模式TofTRTonI1p在功率开关S再次导通前，次级电流

2、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U0I2pIiIott当功率开关导通（Ton)时，次级二极管截止，有或（1)6在导通期间，初级存储的能量稳态时，输入功率为截止时，次级电流以斜率Uo/L2下降，在TR(

3、的D/2。如果D=0.5，Ii=I1p/4。很高的初级峰值电流要选择比连续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。TofTRTonI1pI2pIiIotD=Ton/T9低输入电压和低输出电压情况下，输出功率受到限制，初级和次级电感太小，生产困难。否则降低开关频率。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

4、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。例如：U'imin=10V,D=0.5,f=250kHz,P’o=50W,L=1μH10漏感影响－不可避免a.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。UiSUo1Uo2N2N3N111b.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

5、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，初级线圈两端电压为（4)（5)损耗包含两部分，漏感降低了效率。从I1p下降到零的时间为在稳压管在ts期间损耗功率为tsI1pI2p13电路参数选择1)确定初级与次级匝比电路效率（6)电路总效率14符号定义变压器初级感应电势满足输出电压时，变压器次级感应电势Ri－输入回路所有电阻Ro－输出回路所有电阻。因为输入或输出一个回路，电流相同，效率等于电压比。变压器损耗是磁芯和漏感引起的损耗。15在最低输入电压U’imin（Dmax)时，变压器实际输出功率与输入功率关系（式（3））次级输出功率两者相等，得到变压器变比通常Dm

6、ax=0.5,Drmax=0.45~0.5（7)16考虑了总效率，变压器的变比（8)2)求初级电感量（9)式中一般取较小值，保证在规定占空度时，输出大于要求的输出功率。次级电感为初级电感除以n2。173)选择磁芯尺寸根据经验公式式中：K2=0.006;IFL－平均电流；I－峰值电流。根据工作频率，材料，允许损耗选择Bmax。磁芯选择后，热阻已知，根据温升确定允许损耗。迭代法。（参看《开关电源磁性元件设计》）或根据经验选择适当磁芯试算。窗口不够，再选择大尺寸磁芯。反之，选择小些磁芯。(10)184)决定线圈匝数根据电磁感应定律，决定线圈匝数N一般先从最小电感算起，因匝数取整对铜损耗影响

7、大。取（偏大）整，保证要求电感量（偏小）。根据匝比再求另一个匝数和电感量。如果取整变比变化不大，计算初级电流（式（1)）和次级电流峰值。(11)195)线圈导线尺寸初级电流峰值初级电流有效值导线尺寸：截面积：(j=4A/mm2)次级电流峰值次级电流持续占空比次级导线尺寸：截面积：I1pTon206)线圈结构为减少漏感，初级和次级线圈采用交错安放。常用N1/2N2N1/2线圈骨架磁芯绝缘外包留边N1/2＋N1/2N221功率器件选