《電源拓撲結(jié)構(gòu)介紹正激和反激（第46周）ppt培訓課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、正激式變換器（ForwardConverter）的介紹Buck、Boost和Buck/Boost變換器都是不隔離的直流變換器。（不隔離就是指輸入和輸出共地）。具有隔離的直流變換器也可按單管、兩管和四管分類。單管隔離直流變換器有正激（forward)和反激（flyback)兩種。隔離式直流變換器都用變壓器實現(xiàn)電氣隔離。為了減小損耗和改善電力電子器件的工作條件，變壓器各繞組應緊密耦合，盡量減小漏磁。磁復位的引入：正激直流變換器變壓器鐵芯的磁復位有多種方法，在輸入端接復位繞組是最基本的方法，其次還有RCD復位，LCD復位和有源箝位等磁復位方法。下面介紹具有復位繞組的正激變換

2、器。9/21/20211變換器的介紹：Transformerintroduction變壓器：原邊（原級）primaryside和副邊（次級）secondaryside原邊電感（勵磁電感）--magnetizinginductance漏感---leakageinductance副邊開路或者短路測量原邊電感分別得勵磁電感和漏感變壓器的作用：1.電氣隔離；2.變比不同，達到電壓升降；3.磁耦合傳送能量；4.測量電壓、電流。9/21/20212原邊（Primaryside)副邊（secondaryside)磁復位繞組(demagnetizingwinding)W1W2W31.

3、復位繞組的正激變換器的結(jié)構(gòu)ForwardconverterwithresetwindingForward變換器實際上是降壓式變換器中插入隔離變壓器而成。變壓器中有三個繞組，原邊繞組W1，副邊繞組W2，復位繞組W3,圖中繞組符號標有“*”號的一端，表示變壓器各繞組的同名端，也就是該繞組的始端。D3是復位繞組W3的串聯(lián)二極管。下圖a、b、c給出了變換器在不同開關(guān)模態(tài)下的等效電路圖。9/21/20214(a)(b)(c)正激變換器工作在不同模態(tài)的等效電路9/21/202152.帶復位繞組的正激變換器的工作原理分析正激變換器的主要理論波形9/21/20216下面討論電感電流連

4、續(xù)時forward變換器的工作原理：1.模態(tài)1[對應于圖(a)]在t=0時，Q1導通，Vin通過Q1加在原邊繞組W1上，因此鐵芯磁化，鐵芯磁通?增加：在t=Ton時，鐵芯磁通?的增加量為Vin/W1*D*Ts。那么副邊繞組W2上的電壓為：Vw2=W2/W1*Vin=Vin/K12。式中，K12=W1/W2是原邊與副邊繞組的匝比。此時，整流二極管D1導通，續(xù)流二極管D2截止，濾波電感電流iL1線性增加，這與buck變換器中開關(guān)管Q1導通時一樣，只是電壓為Vin/K12。2.模態(tài)2[對應于圖(b)]在Ton時刻，關(guān)斷Q1，原邊繞組和副邊繞組中沒有電流流過，此時變壓器通過復

5、位繞組進行磁復位，勵磁電流iM從復位繞組W3經(jīng)過二極管D3回饋到輸入電源中去。那么復位繞組上的電壓為：Vw3=-Vin；原邊繞組上的電壓為：Vw1=-K13*Vin；副邊繞組上的電壓為：Vw2=-K23*Vin。式中，K13=W1/W3是原邊與復位繞組的匝比，K23=W2/W3是副邊與復位繞組的匝比。9/21/20218此時，整流二極管D1關(guān)斷，濾波電感電流iL1通過續(xù)流二極管D2續(xù)流，與buck變換器類似。在此開關(guān)模態(tài)中，加在Q上的電壓VQ為：VQ=Vin+K13*Vin。電源電壓Vin反向加在復位繞組W3上，故鐵芯去磁，鐵芯磁通?減小：W3*d?/dt=-Vin鐵

6、芯磁通?的減小量為：Vin/W3*ΔD*Ts。式中，ΔD=(Tr-Ton)/Ts，是變壓器磁芯的去磁時間Tr-Ton與Ts的比值，ΔD小于1-D。9/21/20219勵磁電流iM從原邊繞組中轉(zhuǎn)移到復位繞組中，并且開始線性減小。在Tr時刻，iW3=iM=0，變壓器完成磁復位。3.模態(tài)3[對應于圖(c)]在Tr時刻，所有繞組中均沒有電流，他們的電壓均為0，濾波電感電流繼續(xù)經(jīng)過續(xù)流二極管續(xù)流，與buck變換器在開關(guān)管關(guān)斷時一樣。此時，加在開關(guān)管Q1的電壓為Vin。9/21/202110從前面的分析知，forward變換器實際上是一個隔離的Buck變換器，其輸入輸出電壓之間的

7、關(guān)系為：3.基本關(guān)系式在forward變換器中，一個比較重要的概念是：變壓器必須要復位，否則它的磁通將不斷增加，最后導致磁芯飽和而毀壞。也就是說，磁通的增加量應該等于磁通的減小量，從前面的分析可以得到：9/21/202111由于，要滿足上式，必須有：變壓器的引入，不僅實現(xiàn)了電源側(cè)與負載側(cè)間的電氣隔離，還可以實現(xiàn)多路輸出。K13的大小決定最大的占空比D，小于0.5或者大于0.59/21/202112多路輸出的正激變換器V1和V3為正電壓；V2為負電壓9/21/202113雙管正激變換器—doubleForwardconverter分析正激變換器中最大占