《正激、反激、雙管反激、推挽開關(guān)電路小結(jié).pdf》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、開關(guān)電源電路學(xué)習(xí)小結(jié)1.正激（Forward）電路正激電路的原理圖如圖1所示：圖1、單管正激電路1.1電路原理圖說明單管正極電路由輸入Uin、濾波電容C1、C2、C3，變壓器Trans、開關(guān)管VT1、二極管VD1、電感L1組成。其中變壓器中的N1、N2、N3三個線圈是繞在同一個鐵芯上的，N1、N2的繞線方向一致，N3的繞線方向與前兩者相反。1.2電路工作原理說明開關(guān)管VT1以一定的頻率通斷，從而實現(xiàn)電壓輸出。當(dāng)VT1吸合時，輸入電壓Uin被加在變壓器線圈N1的兩邊，同時通過變壓器的傳輸作用，變壓器線圈N2兩邊產(chǎn)生上正下負的

2、電壓，VD1正向?qū)?。Uin的能量通過變壓器Tran傳輸?shù)截撦d。由于N3的繞線方向與N1的相反，VT1導(dǎo)通時，N3的電壓極性為上負下正。當(dāng)VT1關(guān)斷時，N1中的電流突然變?yōu)?，但鐵芯中的磁場不可能突變，N1產(chǎn)生反電動勢，方向上負下正；N3則產(chǎn)生上正下負的反向電動勢，多出的能量將被回饋到Uin。通過上述內(nèi)容可以看到W3的作用，就是為了能使磁場連續(xù)而留出的電流通路，采用這種接線方式后，VT1斷開器件，磁場的磁能被轉(zhuǎn)換為電能送回電源。如果沒有N3，那么VT1關(guān)斷瞬間要事磁場保持連續(xù)，唯有兩個電流通路：一是擊穿開關(guān)；二是N2電流倒

3、流使二極管反向擊穿。擊穿開關(guān)或二極管，都需要很高電壓，使擊穿后電流以較高的變化率下降到零；而很高的電流變化率（磁通變化率）自然會產(chǎn)生很高的感生電動勢來形成擊穿電壓。由此可見，如果沒有N3，則電感反向時的磁能將無法回收到電源；并且還會擊穿開關(guān)和二極管。1.3小結(jié)1)正激電路使用變壓器作為通道進行能量傳輸；2)正激電路中，開關(guān)管導(dǎo)通時，能量傳輸?shù)阶儔浩鞲边?，同時存儲在電感中；開關(guān)管關(guān)斷時，將由副邊回路中的電感續(xù)流帶載；3)正激電路的副邊向負載提供功率輸出，并且輸出電壓的幅度基本是穩(wěn)定的。正激輸出電壓的瞬態(tài)特性相對較好；4)為了

4、吸收線圈在開關(guān)管關(guān)斷時時的反電動勢，需要在變壓器中增加一個反電動勢吸收繞組，因此正激電路的變壓器要比反激電路的體積大；5)由于正激電路控制開關(guān)的占空比都取0.5左右，而反激電路的占空比都較小，所以正激電路的反激電動勢更高。2.反激（Flyback）電路反激電路的原理圖如圖2所示：圖2、反激電路原理圖2.1原理圖說明如圖2所示，反激電路由輸入Uin，濾波電容C1、C2、C3，變壓器Tran，二極管VD1組成。其中，變壓器的原邊和副邊的繞線方向相反。2.2工作原理開關(guān)管以一定的頻率導(dǎo)通關(guān)斷，從而實現(xiàn)電壓輸出。VT1導(dǎo)通時，Ui

5、n加在變壓器線圈N1兩端，N1的電動勢上正下負；此時變壓器副邊線圈電動勢上負下正，二極管VD1截止。VT1關(guān)斷時，流過N1的電流變?yōu)?，但是鐵芯中的磁場將無法突變，N1兩邊將產(chǎn)生上負下正的電動勢，此時變壓器副邊線圈電動勢上正下負，二極管VD1導(dǎo)通，副邊線圈的能量將被傳遞到負載。2.3小結(jié)1）VT1關(guān)斷時，VT1兩邊的電壓等于輸入Uin的電壓加上線圈N1反激的電壓，即開關(guān)管VT1關(guān)斷時需要承受兩倍的輸入電壓；2）反激電路中，原邊線圈還需要作為電感使用，變壓器有直流電流成份,且同時會工作于CCM/DCM兩種模式,故變壓器在設(shè)計

6、時較困難,反復(fù)調(diào)整次數(shù)較順向式多,迭代過程較復(fù)雜。3.雙管反激電路雙管反激電路的電路原理如圖3所示：圖3.雙管反激DCDC3.1原理圖說明雙管反激電路由兩個同時導(dǎo)通和關(guān)斷的開關(guān)管VT1、VT2；兩個鉗位二極管VD1、VD2；輸入濾波電容C1、C2；輸出濾波電容C3；輸出整流二極管VD3，高頻變壓器Trans1組成。鉗位二極管在反激的過程中把開關(guān)管承受的峰值電壓鉗制在輸入電源電壓，可以大大降低每個開關(guān)管上的電壓應(yīng)力，擴大了開關(guān)管的選擇范圍；變壓器原邊起到儲能電感的作用。3.2工作原理VT1和VT2同時導(dǎo)通，同時關(guān)斷。場效應(yīng)管

7、導(dǎo)通時，能量儲存在變壓器的磁路中；關(guān)斷時，磁能轉(zhuǎn)化為電能傳至負載。VD1和VD2的接法可以把過剩的反激能量反饋到電源Ui中，同時可以把場效應(yīng)管承受的峰值電壓和原邊繞組的鉗位電壓都鉗制在Ui。1）VT1和VT2同時開通，直流電壓Ui加在原邊繞組上。此時輸出整流二極管VD3反向偏置關(guān)斷，副邊繞組沒有電流。輸入Ui為變壓器原邊儲能，原邊電流Ip線性增加Ui/Lp=dIp/dt。此時變壓器原邊相當(dāng)于電感，磁芯內(nèi)磁感應(yīng)強度將由剩余磁感Br上升到峰值Bp。兩只場效應(yīng)管上的壓降為其導(dǎo)通壓降。2）當(dāng)VT1和VT2同時關(guān)斷時，由于反激作用，

8、變壓器上所有的電壓反向，鉗位二極管把原邊繞組的反激電壓和開關(guān)管兩邊的電壓鉗制在輸入電壓。儲存在原邊繞組的能量一部分向副邊傳遞，同時有一部分通過鉗位二極管VD1和VD2返回給電源。當(dāng)副邊的電流增加至N1/N2*Ip(N1為原邊匝數(shù)，N2為副邊匝數(shù))時，兩個鉗位二極管停止導(dǎo)通，原邊電壓Vp降至副邊繞組的反射