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正激變換器

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作者: 時間:2007-12-14 來源:電子元器件網(wǎng) 收藏

  沒有非隔離式變換器與之對應(yīng)。我們可以用下述方法構(gòu)造:

  (1)Buck變換器的晶體開關(guān)管和開關(guān)二極管之間,并聯(lián)一個電感再串聯(lián)一個二極管,構(gòu)造一個虛擬的無變壓器電路,如圖1(a)所示。為使電感能量有釋放通道,在電感上加耦合線圈和一個二極管。圖1(a)并沒有實際意義,因為理想情況下,變壓器輸出電壓等于輸入電壓。

  (2)用一個變壓器代替圖1(a)中的電感L1,就得到結(jié)構(gòu),如圖1(b)所示。

  的二次側(cè)串接一個整流二極管,并聯(lián)一個續(xù)流二極管,輸出給L-C濾波器及負(fù)載。正激變換器工作原理與Buck變換器類似。如圖1(b)所示,當(dāng)主開關(guān)S導(dǎo)通時,變壓器二次側(cè)整流二極管VD1導(dǎo)通,續(xù)流二極管VD2關(guān)斷,直流功率通過變壓器傳送到負(fù)載,同時濾波電感L儲能;主開關(guān)S關(guān)斷時,二次側(cè)整流二極管VD1關(guān)斷,續(xù)流二極管VD2導(dǎo)通,濾波電感能量向負(fù)載釋放。

圖1 正激變換器構(gòu)造過程

a)虛擬的無變壓器電路 b)正激變換器

  正激變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:在磁心上另加第三繞組,匝數(shù)為N3,如圖1(b)所示,稱為磁復(fù)位繞組。繞組N3極性與一次繞組N1極性相反,一般令N3=N1。N3與整流二極管串聯(lián)后,并聯(lián)于直流輸入。開關(guān)導(dǎo)通時,N3回路中二極管VD3阻斷,無電流流過,磁心從原始磁狀態(tài)被勵磁或稱磁化(magnetization)。當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時,復(fù)位繞組流過電流i3=N1im/N3,im為勵磁電流。將變壓器儲存磁能回饋到直流輸入。復(fù)位繞組電流使磁心去磁(demagnetization),故復(fù)位繞組也稱為去磁繞組。勵磁電流下降到零,磁心復(fù)位到原始磁狀態(tài),以利下一開關(guān)周期磁心重復(fù)勵磁。若無磁復(fù)位措施,幾個開關(guān)周期后,磁心不斷被勵磁,逐漸進(jìn)入飽和狀態(tài),變換器不能正常工作。

  CCM條件下,正激變換器的輸出-輸入電壓變換比為:

Vo/Vi=nD

  式中 n=N2/N1,N2和N1分別為變壓器二次和一次繞組匝數(shù)。

  正激變換器開關(guān)管承受的最大電壓為2Vi(N3=N1時)。

  正激變換器和隔離式Zeta變換器結(jié)構(gòu)和類似,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:正激變換器中為整流二極管;隔離式Zeta變換器中則是耦合電容,當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時,變壓器儲存磁能通過續(xù)流二極管向耦合電容釋放,耦合電容起了磁復(fù)位作用。因此隔離式Zeta變換器無需加復(fù)位措施。

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