反激开关电源主电路工作原理.docx

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1、反激开关电源一．定义：直流电压正好激励变压器的初级线圈时，变压器的次级线圈并没有向负载提供输出功率，而是仅在关断变压器初级线圈的激励电压后，才对负载提供输出功率。二．反激开关电源的主电路开关管导通时，反激开关电源将电能转化为磁能，存储在变压器中；开关管关断时，发激开关电源再将存储的磁能转化为电能传送给负载。电路特点：1.结构简单，效率高，体积小，造价低2.输出纹波电压比较大3.输出功率一般在150W一下，经常作为辅助电源应用在控制系统中4.适合多输出小功率场合三．反激开关电源原理分析CCM模式1.开关管T导通电源电压Vin加在变压器的初级

2、绕组N1上，在次级绕组N2上产生感应电压uN2N2Vin，初级绕组电流线性增加，diPVin，电流iP最大值N1dtLP专业文档供参考，如有帮助请下载。IPmaxIPminVinDT，变压器铁心被磁化，磁通线性增加，()VinDT。LPN12.开关管T关断初级绕组开路，次级绕组工作，次级绕组电压uN2Vo，次级绕组电流线性下降，diSVo，电流iS最小值ISminISmaxVo(1D)T，变压器铁心去磁，磁通dtLSLS线性减小，3.基本关系：()Vo(1D)T。N2VoN2D1DN1()()VinN1(1D)n(1D)，其中nN2开关

3、管T电压应力：VTVinN1VoVinN21D二极管D的电压应力：VDVoN2VinVoN1D此时，负载电流Io等于二极管电流的平均值，即Io1(ISminISmax)(1D)2N1IPminN2ISmin由变压器工作原理N1IPmaxN2ISmax可得IPmaxN21IoVinDTN11D2LPISmaxN1IPmax1IoN1VinDTN21DN22LP临界模式此时有IPmin0且ISmin0，则有下列式子成立：初级绕组最大电流：IPmaxVinDTLP次级绕组最大电流：ISmaxN1VinDTN2LP负载电流：Io1ISmax(1D

4、)2专业文档供参考，如有帮助请下载。临界连续状态下负载电流：IoGIoN1VinD(1D)TN22LPIoG取得最大值，IoG-maxN1VinN28LPf当D=0.5时，则有IoG4IoG-maxD(1D)，此为电感电流临界连续的边界。DCM模式电流断续时，设DT是IS续流的相对时间，根据磁通量的增加量和减少量相等()()，可得VinDTVoDT，所以DN2VinDN1N2N1Vo初级电流最小值IPmin初级电流最大值IPmax初级电流变化关系因为ISmaxVoDT，Io1ISmaxDLS2可得输出电压的表达式：VoVin2D22LP

5、fIoCCM模式临界模式IPmin0IPmaxIPminVinDTIPmaxVinDTLPLPIPmaxIPminVinDTIPmaxVinDTLPLPDCM模式0IPmaxVinDTLPIPmaxVinDTLP次级电流最小值ISminISmin00次级电流最大值ISmaxISminISmaxVo(1D)TIPmaxVinDTLSLPN1VinDTISmaxLPN2IPmaxVo(1D)TISmaxVoDTLSLS专业文档供参考，如有帮助请下载。次级电流Vo(1D)TVinN1VinDT变化关系ISminISmaxIPmaxD

6、TISmaxLSLPN2LP负载电流Io1(ISminISmax)(1D)Io1ISmax(1D)Io1ISmaxDIo222磁通量增VinDTVinVin量()()DT()DTN1N1N1磁通量减Vo(1D)TVo(1D)TVo量()()()DTN2N2N2输出电压N2DN2DVin2D2VoVoVVinVinVoN1(1D)N1(1D)o2LPfIo四．CCM模式和DCM模式的分析和比较1.CCM模式开关管导通时，考虑开关管的压降为1V，则初级绕组的电压为Vin1；开关管关断时，考虑二极管的正向压降1V，则次级绕组的电压为Vo1。由伏

7、秒法则可知，(Vin1)ton(Vo1)N1toff，且有tontoffT，可得N2(Vin1)tonN2VoT1tonN11T。PVItoffVI(1ton)，其中，Icsr表示csrTTooocsr功率与输入电流、输出电流的关系：次级电流下降斜坡的中间值，IcsrPo。设定反激开关电源的效率是80%，则有ton)Vo(1tonT1.25Po。Po0.8Pin，所以Pin1.25PoVinIcpr，则初级电流的上升斜坡的中间值IcprTVintonT专业文档供参考，如有帮助请下载。2.DCM模式N1VmsVin，Vms表示开关管可承受的

8、最大关断电压。匝数比：Vo1N2匝数比导通时间初级绕组励磁电感初级峰值电流次级峰值电流优点CCM模式tontoffTN1VmsVinN2Vo1T(Vo1)N1tonN2(Vo1)N1(Vin