① 反激式開關電源的原理
在開關管T關斷期間變壓器向輸出電容器和負載提供能量,為反激變換器。
基本原理:
當開關晶體管Tr ton時,變壓器初級Np有電流 Ip,並將能量儲存於其中(E = LpIp / 2).由於Np與Ns極性相反,此時二極體D反向偏壓而截止,無能量傳送到負載.當開關Tr off 時,由楞次定律: (e = -N△Φ/△T)可知,變壓器原邊繞組將產生一反向電勢,此時二極體D正向導通,負載有電流IL流通.反激式轉換器之穩態波形
導通時間 ton的大小將決定Ip、Vce的幅值:
Vce max = VIN / 1-Dmax
VIN: 輸入直流電壓 ; Dmax : 最大工作周期
Dmax = ton / T
由此可知,想要得到低的集電極電壓,必須保持低的Dmax,也就是Dmax<0.5,在實際應用中通常取Dmax = 0.4,以限制Vcemax ≦ 2.2VIN.
開關管Tr on時的集電極工作電流Ie,也就是原邊峰值電流Ip為: Ic = Ip = IL / n. 因IL = Io,故當Io一定時,匝比 n的大小即決定了Ic的大小,上式是按功率守恆原則,原副邊安匝數 相等 NpIp = NsIs而導出. Ip亦可用下列方法表示:
Ic = Ip = 2Po / (η*VIN*Dmax)η: 轉換器的效率
公式導出如下:
輸出功率 : Po = LIp2η / 2T
輸入電壓 : VIN = Ldi / dt設 di = Ip,且 1 / dt = f / Dmax,則:
VIN = LIpf / Dmax 或 Lp = VIN*Dmax / Ipf
則Po又可表示為 :
Po = ηVINf DmaxIp2 / 2f Ip = 1/2ηVINDmaxIp
∴Ip = 2Po / ηVINDmax
上列公式中 :
VIN :最小直流輸入電壓 (V)
Dmax :最大導通占空比
Lp : 變壓器初級電感 (mH)
Ip : 變壓器原邊峰值電流 (A)
f ::轉換頻率 (KHZ)
② 電氣隔離的反激式DC/DC變換器的工作原理是什麼
電感儲能,變壓器隔離。
③ 為什麼微型逆變器都用反激電路,反激電路有什麼優點好處
1.wdx8137090 觀點正確;
2.反激,就是逆變管截止期間輸出能量(逆變管導通期間沒有能量輸出);
3.反激電路的好處是:能非常好地隔離輸出電路對逆變器的影響。
④ RCD電路的詳細工作原理
反激式開關電源的原理是:Q1導通時,T1原邊儲存磁能。Q1關斷時,T1次邊釋放之前儲存的能量。
Q1關斷時,由電感電流不會突變的特性,原邊勵磁電感的電流因Q1關斷而失去繼續流動的通路,其產生的感應電動勢將會很高以致Q1擊穿損壞。加入RCD吸收保護電路後,感應電動勢使二極體D正偏導通,勵磁電感儲存的磁能為電容C充電、被電阻R消耗,由電容端電壓不會突變的特性,感應電動勢的幅度被限制在不大的數值范圍內,避免Q1擊穿損壞。
⑤ 開關電源的正激式與反激式的區別!!!!
開關電源的正激抄式與反激襲式的區別如下:
一、原理不同:
1、正激式開關電源是指使用正激高頻變壓器隔離耦合能量的開關電源,與之對應的有反激式開關電源。
正激具體所指當開關管接通時,輸出變壓器充當介質直接耦合磁場能量,電能轉化為磁能,磁能又轉化為電能,輸入輸出同時進行。
2、「反激」(FLY BACK)具體所指當開關管接通時,輸出變壓器充當電感,電能轉化為磁能,此時輸出迴路無電流;相反,當開關管關斷時,輸出變壓器釋放能量, 磁能轉化為電能,輸出迴路中有電流。
二、優點不同
正激式開關電源優點: 功率比反激式開關電源大,輸出變壓器利用率高,適用於100W-300W的開關電源。
反擊式開關電源優點:元器件少,電路簡單,成本低,體積小,可同時輸出多路互相隔離的電壓。
三、缺點不同
正激式開關電源缺點:需要增加反電動勢繞組,或拓補驅動,次級多加1個整流電感,成本高。
反激式開關電源缺點:開關管承受電壓高,輸出變壓器利用率低,不適合作大功率電源 EMI比較大。
⑥ 反激式變壓器的基本原理和工作方式
當開關晶體管Tr ton時,變壓器初級Np有電流 Ip,並將能量儲存於其中(E = LpIp / 2).由於Np與Ns極性相反,此時二極體D反向偏壓而截止,無能量傳送到負載.當開關Tr off 時,由楞次定律: (e = -N△Φ/△T)可知,變壓器原邊繞組將產生一反向電勢,此時二極體D正向導通,負載有電流IL流通.反激式轉換器之穩態波形
導通時間 ton的大小將決定Ip、Vce的幅值:
Vce max = VIN / 1-Dmax
VIN: 輸入直流電壓 ; Dmax : 最大工作周期
Dmax = ton / T
由此可知,想要得到低的集電極電壓,必須保持低的Dmax,也就是Dmax<0.5,在實際應用中通常取Dmax = 0.4,以限制Vcemax ≦ 2.2VIN.
開關管Tr on時的集電極工作電流Ie,也就是原邊峰值電流Ip為: Ic = Ip = IL / n. 因IL = Io,故當Io一定時,匝比 n的大小即決定了Ic的大小,上式是按功率守恆原則,原副邊安匝數 相等 NpIp = NsIs而導出. Ip亦可用下列方法表示:
Ic = Ip = 2Po / (η*VIN*Dmax)η: 轉換器的效率
公式導出如下:
輸出功率 : Po = LIp2η / 2T
輸入電壓 : VIN = Ldi / dt設 di = Ip,且 1 / dt = f / Dmax,則:
VIN = LIpf / Dmax 或 Lp = VIN*Dmax / Ipf
則Po又可表示為 :
Po = ηVINf DmaxIp2 / 2f Ip = 1/2ηVINDmaxIp
∴Ip = 2Po / ηVINDmax
上列公式中 :
VIN : 最小直流輸入電壓 (V)
Dmax : 最大導通占空比
Lp : 變壓器初級電感 (mH)
Ip : 變壓器原邊峰值電流 (A)
f : 轉換頻率 (KHZ) 反激式變壓器一般工作於兩種工作方式 :
1. 電感電流不連續模式DCM (Discontinuous Inctor Current Mode)或稱 完全能量轉換 : ton時儲存在變壓器中的所有能量在反激周期 (toff)中都轉移到輸出端.
2. 電感電流連續模式CCM ( Continuous Inctor Current Mode) 或稱 不完全能量轉換 : 儲存在變壓器中的一部分能量在toff末保留到下一個ton周期的開始.
DCM和CCM在小信號傳遞函數方面是極不相同的,其波形如圖3.實際上,當變換器輸入電壓VIN 在一個較大范圍內發生變化,或是負載電流 IL在較大范圍內變化時,必然跨越著兩種工作方式.因此反激式轉換器要求在DCM / CCM都能穩定工作.但在設計上是比較困難的.通常我們可以以DCM / CCM臨界狀態作設計基準.,並配以電流模式控制PWM.此法可有效解決DCM時之各種問題,但在 CCM時無消除電路固有的不穩定問題.可用調節控制環增益編離低頻段和降低瞬態響應速度來解決CCM時因傳遞函數 右半平面零點 引起的不穩定.
DCM和CCM在小信號傳遞函數方面是極不相同的.
DCM / CCM原副邊電流波形圖
實際上,當變換器輸入電壓VIN在一個較大范圍內發生變化,或是負載電流 IL在較大范圍內變化時,必然跨越著兩種工作方式.因此反激式轉換器要求在DCM / CCM都能穩定工作.但在設計上是比較困難的.通常我們可以以DCM / CCM臨界狀態作設計基準.,並配以電流模式控制PWM.此法可有效解決DCM時之各種問題,但在CCM時無消除電路固有的不穩定問題.可用調節控制環增益編離低頻段和降低瞬態響應速度來解決CCM時因傳遞函數 右半平面零點 引起的不穩定.
在穩定狀態下,磁通增量ΔΦ在ton時的變化必須等於在toff時的變化,否則會造成磁芯飽和.
因此,
ΔΦ = VIN ton / Np = Vs*toff / Ns
即變壓器原邊繞組每匝的伏特/秒值必須等於副邊繞組每匝伏特/秒值.
比較圖3中DCM與CCM之電流波形可以知道:DCM狀態下在Tr ton期間,整個能量轉移波形中具有較高的原邊峰值電流,這是因為初級電感值Lp相對較低之故,使Ip急劇升高所造成的負面效應是增加了繞組損耗(winding lose)和輸入濾波電容器的漣波電流,從而要求開關晶體管必須具有高電流承載能力,方能安全工作.
在CCM狀態中,原邊峰值電流較低,但開關晶體在ton狀態時有較高的集電極電流值.因此導致開關晶體高功率的消耗.同時為達成CCM,就需要有較高的變壓器原邊電感值Lp,在變壓器磁芯中所儲存的殘余能量則要求變壓器的體積較DCM時要大,而其它系數是相等的.
綜上所述,DCM與CCM的變壓器在設計時是基本相同的,只是在原邊峰值電流的定義有些區別 ( CCM時 Ip = Imax - Imin ).
⑦ 開關電源反激式控制電路的工作原理,要詳細點的。
首先要知道反激拓撲是什麼,了解反激拓撲後:
1
當開關管導通時候,變壓器的初級線圈是用來儲能的。
2
當開關管截止時候,由電感的原理可知,初級線圈靠近電源的一端產生反極性電壓,傳給二次側。
開關管導通時,二次側無輸出。開關管截止時,二次側有輸出。