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    反激式開關電源電路結構圖及工作原理
  • 反激式開關電源電路結構圖及工作原理
  •   發布日期: 2023-01-13  瀏覽次數: 2,188

    單端反激式變換器是在(BUCK-BOOST)電路基礎上變換過來的,是一種輸出電壓既可低于也可高于輸入電壓的單管隔離變換器,其輸出電壓的極性與輸入電壓相反,因此稱其為Flyback——反激式變換器,對于反激電源,小功率的效率比較難做上去,大功率相對來說會容易一些,根據經驗,一般100W的反激電源效率做到85%以上算不錯!

    關鍵詞:反激電源;

    01電路結構圖

    如圖1-1所示,是單端反激電源的基本結構圖:

    pYYBAGPA_OKAQR5RAAAaRpwo_ag564

    圖1-1 反激電源結構圖

    圖1-1電路圖工作特點是當開關管VT1導通時,將電源的能量存儲在變壓器中,即變壓器的一次側電感Lp存儲能量,當開關管VT1截止時,將導通期間存儲的能量傳遞給二次側負載,因此存在能量從一次側到二次側的傳遞。

    02工作原理

    反激式開關電源的工作過程分為兩個階段:開關管VT1的ON期間和OFF期間。

    ON期間:

    變壓器T初次繞組Np有電流Ip,并將能量存儲在其中,初次繞組能量值為:

    poYBAGPA_OGABc_fAAADciZuvXY300

    由于初級繞組與次級繞組的極性相反,此時次級輸入整流二極管VD1反向偏壓截止了,所以在開關管VT1的ON期間,無能量傳送到負載。

    初級電流上升斜率為:

    poYBAGPA_OGALKF6AAADxW6bmtE999

    次級二極管承受反向電壓:

    pYYBAGPA_OKABPGFAAAD32Hqbno089

    其中n為變壓器變比,為:

    pYYBAGPA_OGATUilAAAE9vw9UGI626

    設變壓器在t=Ton時,導通時間結束,一次電流從一個最小值ipmin開始線性增長到ipmax,則一次側電流的表達式為:

    pYYBAGPA_OKAc37GAAAE_xY4l9I495

    在Ton期間,根據電磁感應定律,可以計算磁通的增加量為:

    pYYBAGPA_OGAJUn2AAAF1Q4j-Do790

    OFF期間:

    在開關管VT1關斷的時間內,變壓器原邊繞組Np將產生一反向反電動勢,此時輸出整流二極管VD1正向導通,負載有電流I流通,二極管就導通了,此時次級繞組的電流斜率為:

    poYBAGPA_OGASMJlAAADadMjUM8142

    開關管VT1上的電壓為:

    pYYBAGPA_OKAL2EYAAAD1UknphE506

    當t=Ts時,即截止期間OFF結束時下降到最小值Ismin,其值為:

    poYBAGPA_OKAS01gAAAEsBzScrg571

    在開關管截止期間,變壓器同時完成了去磁的作用,磁通量線性減小了,截止期間OFF內,減小的值為:

    poYBAGPA_OKAedp_AAAFCa7e-E0321

    圖1-2為次級繞組等效電流波形:

    pYYBAGPA_OKANVVLAAAgyd4_G4A919

    圖1-2 次級電流波形

    總結:

    根據磁通平衡原理,增加的磁通等于減小的磁通,即:

    poYBAGPA_OKAAecmAAAFea6qEL8299

    從式(1.11)即可求得輸出電壓關系式為:

    poYBAGPA_OKAdhh3AAAE-FwHYEI480

    開關管VT1承受的電壓為:

    pYYBAGPA_OGAHYBrAAAFq8uttO4413

    從式(1.13)可知開關管VT1關斷瞬間,其DS電壓會很高!!

    整流二極管VD1截止時承受的電壓為:

    pYYBAGPA_OGAM0w8AAAGJUi_kEo081

    輸出平均電流為:

    poYBAGPA_OGALsg6AAAFQsoVEVE077


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