正激式變壓器開關(guān)電源工作原理

一般正激式開關(guān)電源變壓器的初級線圈匝數(shù)與次級反電動勢能量吸收反饋線圈N3繞組的匝數(shù)是相等的，即：初、次級線圈匝數(shù)比為：1 ：1 ，因此，i1 = i3 。圖1-18-c)中，i3用虛線表示。

圖1-18-b)正激式開關(guān)電源變壓器次級反電動勢能量吸收反饋線圈N3繞組的電壓波形。這里取變壓器初、次級線圈匝數(shù)比為：1 ：1，因此，當(dāng)次級線圈N3繞組產(chǎn)生的反電動勢電壓超過輸入電壓Ui時，整流二極管D3就導(dǎo)通，反電動勢電壓就被輸入電壓Ui和整流二極管D3進(jìn)行限幅，并把限幅時流過整流二極管的電流送回供電回路對電源或儲能濾波電容進(jìn)行充電。

精確計算電流i3的大小，可以根據(jù)(1-80)式以及下面方程式求得，當(dāng)控制開關(guān)K關(guān)閉時：

e3 = -L3*di/dt = -Ui —— K接通期間 (1-81)

i3 = -(Ui*Ton/nL1)- Ui*t/L3 —— K關(guān)斷期間 (1-82)

上式中右邊的第一項就是流過變壓器初級線圈N1繞組中的最大勵磁電流被折算到次級線圈N3繞組中的電流，第二項是i3中隨著時間變化的分量。其中n為變壓器次級線圈與初級線圈的變壓比。值得注意的是，變壓器初、次級線圈的電感量不是與線圈匝數(shù)N成正比，而是與線圈匝數(shù)N2成正比。由(1-82)式可以看出，變壓器次級線圈N3繞組的匝數(shù)增多，即：L3電感量增大，變壓器次級線圈N3繞組的電流i3就變小，并且容易出現(xiàn)斷流，說明反電動勢的能量容易釋放完。因此，變壓器次級線圈N3繞組匝數(shù)與變壓器初級線圈N1繞組匝數(shù)之比n最好大于一或等于一。

當(dāng)N1等于N3時，即：L1等于L3時，上式可以變?yōu)椋?p>i3 =Ui(Ton-t)/L3 —— K接通期間 (1-83)

(1-83)式表明，當(dāng)變壓器初級線圈N1繞組的匝數(shù)與次級線圈N3繞組的匝數(shù)相等時，如果控制開關(guān)的占空比D小于0.5，電流i3是不連續(xù)的;如果占空比D等于0.5，電流i3為臨界連續(xù);如果占空比D大于0.5，電流i3為連續(xù)電流。

這里順便說明，在圖1-17中，最好在整流二極管D1的兩端并聯(lián)一個高頻電容(圖中未畫出)。其好處一方面可以吸收當(dāng)控制開關(guān)K關(guān)斷瞬間變壓器次級線圈產(chǎn)生的高壓反電動勢能量，防止整流二極管D1擊穿;另一方面，電容吸收的能量在下半周整流二極管D1還沒導(dǎo)通前，它會通過放電(與輸出電壓串聯(lián))的形式向負(fù)載提供能量。這個并聯(lián)電容不但可以提高電源的輸出電壓(相當(dāng)于倍壓整流的作用)，還可以大大地減小整流二極管D1的損耗，提高工作效率。同時，它還會降低反電動勢的電壓上升率，對降低電磁輻射有好處。