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正激式PWM DC/DC轉(zhuǎn)換器

作者: 時(shí)間:2012-09-12 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  正激隔離式沒有非隔離式與之對(duì)應(yīng),可以用以下的方法構(gòu)成。

 ?。?)Buck開關(guān)管和開關(guān)二極管之間,并聯(lián)一個(gè)電感,再串聯(lián)一個(gè)二極管,構(gòu)成一個(gè)虛擬的無(wú)變壓器電路,如圖(a)所示。為了使電感 能量有釋放的通道,在電感上加了一個(gè)耦合線圈和一個(gè)二極管。如圖(a)所示的電路并沒有實(shí)際意義,因?yàn)樵诶硐肭闆r下,變壓器的輸出電壓等 于輸人電壓。本節(jié)畫出這個(gè)電路,只是為了使分析系統(tǒng)化。

正激式轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成過程

  如圖 轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成過程

 ?。?)用一個(gè)變壓器代替如圖(a)中的電感L1,就得到了轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成,如圖(b)所示。

  轉(zhuǎn)換器的變壓器次級(jí)串接一個(gè)整流二極管D1,并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管碭,輸出經(jīng)L、C濾波器到負(fù)載。正激式轉(zhuǎn)換器的工作原理與Buck轉(zhuǎn)換 器相似。如圖(b)所示,當(dāng)主開關(guān)S導(dǎo)通時(shí),變壓器次級(jí)整流二極管D1導(dǎo)通,續(xù)流二極管D2關(guān)斷,直流電源功率通過變壓器傳送到負(fù)載,同時(shí)濾 波電感L儲(chǔ)能;主開關(guān)S關(guān)斷時(shí),次級(jí)整流二極管D1關(guān)斷,續(xù)流二極管D2導(dǎo)通,濾波電感上的能量向負(fù)載釋放。

  正激式轉(zhuǎn)換器的主要問題是需要另加磁復(fù)位(Reset)措施。一種復(fù)位措施是在磁心上另加一個(gè)繞組(第三個(gè)繞組),匝數(shù)為W3如圖(b)所示,稱做 磁復(fù)位繞組。繞組W3的極性與初級(jí)繞組W1相反,一般M3=W1。W3與整流二極管串聯(lián)后并接于直流輸入電源Ui的正極上。開關(guān)S導(dǎo)通時(shí),W3回路中 二極管D3阻斷,沒有電流流過,磁心從原始磁狀態(tài)被勵(lì)磁(或稱磁化)(MagnetizatiON)。當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時(shí),復(fù)位繞組電流使磁心去磁(Demagneti- zation),故復(fù)位繞組也稱做去磁繞組。勵(lì)磁電流下降到零,磁心復(fù)位到原始磁狀態(tài),以便下一個(gè)開關(guān)周期磁心重復(fù)勵(lì)磁。如果沒有復(fù)位措施, 幾個(gè)開關(guān)周期后,磁心不斷被勵(lì)磁并逐漸進(jìn)入飽和狀態(tài),轉(zhuǎn)換器不能正常工作。

  在連續(xù)導(dǎo)電模式(COM)條件下,正激式轉(zhuǎn)換器的輸出/輸入電壓轉(zhuǎn)換比為:

  Uo/Ui=nDu

  式中n=U2/W1,W2和W1分別為變壓器二次繞組和一次繞組的匝數(shù)。

  正激式轉(zhuǎn)換器開關(guān)管承受的最大電壓為2Ui(當(dāng)W3=W1時(shí))。

  正激式轉(zhuǎn)換器和隔離式Zeta的結(jié)構(gòu)相類似,兩者的差別只在于變壓器和續(xù)流二極管之間的串聯(lián)元件;正激式轉(zhuǎn)換器中為整流二極管;隔離式 Zeta轉(zhuǎn)換器中則是耦合電容。當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時(shí),變壓器儲(chǔ)存的磁能通過續(xù)流二極管向耦合電容釋放,耦合電容起了磁復(fù)位的作用。因此隔離式 Zeta轉(zhuǎn)換器無(wú)須再加復(fù)位措施。

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