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解析反激電源以及變壓器設計

作者: 時間:2010-09-07 來源:網(wǎng)絡 收藏

  對于探討反激這個話題,我猶豫了很久。因為關于反激的話題大家討論了很多很多,這個話題已經(jīng)被討論的非常透徹了。關于反激的參數(shù)也有多篇文章總結。還有熱心的網(wǎng)友,根據(jù)計算過程,自己編寫了軟件或電子表格把計算做的傻瓜化。但我也注意到,幾乎每天都會出現(xiàn)關于反激過程出現(xiàn)問題而求助的帖子,所以,思量再三,我決定還是再一次提出這個話題!我不知道我是否能寫出一些有新意的東西,但我會盡力去寫好。不期望能入高手的法眼,但愿能給入門者一些幫助。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180512.htm

  縱觀市場,沒有哪一個拓撲能像反激電路那么普及,可見反激電源在電源中具有不可替代的地位。說句不算夸張的話,把反激電源設計徹底搞透了,哪怕其他的拓撲一點不懂,在職場上找個月薪10K的工作也不是什么難事。

  提綱

  1、反激電路是由buck-boost拓撲演變而來,先分析一下buck-boost電路的工作過程。

  


  

  工作時序說明:

  t0時刻,Q1開通,那么D1承受反向電壓截止,電感電流在輸入電壓作用下線性上升。

  t1時刻,Q1關斷,由于電感電流不能突變,所以,電感電流通過D1,向C1充電。并在C1兩端電壓作用下,電流下降。

  t2時刻,Q1開通,開始一個新的周期。

  從上面的波形圖中,我們可以看到,在整個工作周期中,電感L1的電流都沒有到零。所以,這個工作模式是電流連續(xù)的CCM模式,又叫做能量不完全轉移模式。因為電感中的儲能沒有完全釋放。

  從工作過程我們也可以知道,這個拓撲能量傳遞的方式是,在MOS管開通時,向電感中儲存能量,MOS管關斷時,電感向輸出電容釋放能量。MOS管不直接向負載傳遞能量。整個能量傳遞過程是先儲存再釋放的過程。整個電路的輸出能力,取決于電感的儲存能力。我們還要注意到,根據(jù)電流流動的方向,可以判斷出,在輸入輸出共地的情況下,輸出的電壓是負電壓。

  MOS管開通時,電感L1承受的是輸入電壓,MOS關斷時,電感L1承受的是輸出電壓。那么,在穩(wěn)態(tài)時,電路要保證電感不進入飽和,必定要保證電感承受的正向和反向的伏秒積的平衡。那么:

  Vin×(t1-t0)=Vout×(t2-t1),假如整個工作周期為T,占空比為D,那么就是:Vin×D=Vout×(1-D)

  那么輸出電壓和占空比的關系就是:Vout=Vin×D/(1-D)

  同時,我們注意看MOS管和二極管D1的電壓應力,都是Vin+Vout

  另外,因為是CCM模式,所以從電流波形上可以看出來,二極管存在反向恢復問題。MOS開通時有電流尖峰。

  上面的工作模式是電流連續(xù)的CCM模式。在原圖的基礎上,把電感量降低為80uH,其他參數(shù)不變,仿真看穩(wěn)態(tài)的波形如下:

  


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