反激變換器培訓教材資料

1、反激變換器1共三十九頁內容(nirng)：基本原理反激變換器斷續(xù)(dun x)模式反激變換器連續(xù)模式RCC變換器2共三十九頁反激變換器基本(jbn)電路3共三十九頁1. 基本原理在開關S導通時間，輸入電壓Ui加在變壓器T初級，同名端 相對異名(y mn)端為負，次級二極管D反偏截止。初級電流線性上升（線性電感），變壓器作為電感運行:即或4共三十九頁當i1下降到零，i2達到最大，然后將導通期間(qjin)存儲在磁場能量傳輸?shù)截撦d，次級感應電勢當功率管關斷時，變壓器所有(suyu)線圈感應電勢為正，次級二極管D正偏導通，磁芯磁通不能突變，磁勢不變，滿足以下關系，作為變壓器運行則次級電流線性下降5共

2、三十九頁2.斷續(xù)工作(gngzu)模式TofTRTonI1p在功率開關S再次導通前，次級電流下降(xijing)到零的工作模式稱為斷續(xù)模式.電路進入穩(wěn)態(tài)，輸出電壓穩(wěn)定U0I2pIiIott當功率開關導通（Ton)時，次級二極管截止，有或（1)6共三十九頁在導通期間，初級(chj)存儲的能量穩(wěn)態(tài)時，輸入(shr)功率為截止時，次級電流以斜率Uo/L2下降，在TR(100V）和較小輸出功率。同時關斷損耗很大，漏感對效率影響大。TofTRTonI1pI2pIiIotD=Ton/T9共三十九頁低輸入電壓和低輸出電求情況下，輸出功率受到限制，初級和次級電感太小，生產(chǎn)(shngchn)困難。否則降低開關頻

3、率。次級峰值電流高,當要求較小的輸出紋波電壓時，這樣高的峰值電流需要很大的輸出濾波電容。同時電容的交流有效值應滿足電路要求。為了減少輸出紋波，這樣極高的電流脈沖需要許多鋁或鉭電容并聯(lián)，除非運用較貴的疊層電容。同時，在關斷時，初級(chj)峰值電流向次級轉換，大的階躍次級峰值電流流入電容，在電容的ESR、ESL上引起很窄尖峰（脈寬通常(1.62)I1p功率管電壓定額U（BR）CER(1.3Uimax+Uz)采用開關二極管，選用較小的trr電流定額IDI2/1.57電壓定額UDR(Uo+Uimax/n)輸出濾波電容選擇應當檢查電容在該頻率有效值IC 。不滿足時，采用多個并聯(lián)，或加LC濾波。I2pT

4、RTof22共三十九頁3. 連續(xù)(linx)模式1) 從斷續(xù)模式(msh)到連續(xù)模式(msh)I1pI2p Ton TR Ton ToftII1aI2at23共三十九頁2) 基本(jbn)關系根據(jù)電磁感應定律變壓器導通時磁通變化(binhu)量與截止磁通變化(binhu)量相等因此初級電流（12)次級電流初級電流有效值（13)24共三十九頁如果初級電感(din n)是線性電感(din n)，選取/=0.2=I/Ia。初級電感功率開關截止(jizh)期間承受的電壓選擇功率開關電壓定額(U(BR)CEX)大于(UCE+ 0.3Uimax)功率管電流定額ICM2Ia。高壓功率管電流放大倍數(shù)一般 在1

5、535之間。25共三十九頁根據(jù)電容電流有效值選擇(xunz)電容量或根據(jù)紋波（U）、I2p、 ESR選擇電容量，檢查電流有效值。輸出(shch)電容電流有效值二極管承受的電壓與斷續(xù)相似二極管電流定額26共三十九頁4. 臨界連續(xù)(linx)模式 當次級電流剛好下降到零時(ln sh)新的開關周期開始的反激變換器工作方式稱為臨界模式，通常是變頻工作。利用這種模式工作的自激變換器稱為RCC（Ringing Chock Converter）27共三十九頁初始基極電流(ib=Ui/R1)提供集電極電流ic=ib ic,晶體管飽和,輸入電壓加在初級N1上，同名端“”為正，正反饋線圈N3感應(gnyng)電

6、勢為S2提供更大基極電流，保證S2逐漸增長的集電極電流情況下仍飽和。根據(jù)電磁感應定律有初級(chj)電流為RCC電路原理初級電流隨時間線性增長。28共三十九頁啟動時，次級電壓未建立(jinl)，光耦輸出截止，S1也截止。當Ue=ieR50.6V時，S1導通對S2基極電流分流，當晶體管退出飽和，各線圈感應電勢反號，加速S2截止。次級二極管導通，對輸出電容、負載(fzi)供電。輸出電容電壓增高，次級電流下降。當i2下降到零，S2又自激。新的周期開始。I1pR5Ic1R3Uc2U3R129共三十九頁穩(wěn)態(tài)工作當輸出電壓建立以后 ，電壓反饋R11,R12、 Dz (431) 、光耦（GU）工作?？刂芐2

7、基極電流，將S2基極電流分流，使得初級峰值電流在比啟動(qdng)峰值電流小時關斷，當滿足以下關系時，輸出電壓穩(wěn)定：臨界(ln ji)連續(xù)是連續(xù)特例，輸出與輸入關系為按最低輸入電壓時，D0.5選擇匝比。電流關系相似于斷續(xù)，只是式中DR換成（1-D），電壓關系相似于連續(xù)。式(9)決定初級電感。30共三十九頁電路設計若干(rugn)問題當接通電源輸出(shch)電壓尚未建立時，功率開關關斷由 引起的，初級電流達到最大值。此峰值電流必須大于最低輸入電壓時穩(wěn)態(tài)峰值電流，否則不能啟動。即根據(jù)電磁感應定律磁芯中的磁通密度最大值為這就是說，如果R5過小，將導致磁芯飽和。31共三十九頁啟動以后，主要由正反饋線

8、圈提供基極(j j)電流。由于反饋線圈是正激供電，基極(j j)電壓近似電壓源。當晶體管截止時，N3電壓為N2電壓箝位，次電壓不應當超過S2的U(BR)EBO,即N3提供(tgng)的基極電流ib應滿足一般取最小值的80%，保證低溫啟動和在最低輸入電壓輸出最大功率。32共三十九頁啟動電流一般約零點幾mA，與最高輸入電壓時反饋線圈電流有關，盡可能小。i3max/iR1 2。如果輸入是全電壓，R1受到電阻耐壓限制(xinzh)，可能用幾個電阻串聯(lián)，每個電阻值在1M 以下。當輸出空載并最高輸入電壓時，反饋線圈電流最大；輸出電壓升高，電壓反饋使得光耦導通電流ID加到最大，選擇R8保證提供足夠大電流。因

9、為光耦傳輸比1，S1幾乎抽走全部反饋電流i3 ( ID-0.6/(R4+R5)。但光耦的傳輸比一般(ybn)為正溫度系數(shù)。因此R8不能選取太大，要保證在最低溫度也能滿足以上條件，否則輸出電壓在空載時失控。為避免輸出失控，在輸出端并聯(lián)一個穩(wěn)壓值稍高于輸出電壓的穩(wěn)壓管。33共三十九頁反饋隔離光耦線性工作，集電極由反饋線圈N3經(jīng)D4、R7供電(n din)，為保證自激，通常加一個C5延遲。如果從電網(wǎng)輸入，小功率采用(ciyng)電容濾波，啟動沖擊電流很大。一般在輸入電路中串聯(lián)限流電阻。小功率電源有多次插拔要求，限流不能采用(ciyng)溫度電阻，最好采用(ciyng)線繞電阻。R1S1S2C534共

10、三十九頁如果輸出導線(doxin)很長，輸出電線有壓降。電壓反饋在機盒內，隨著負載電流的增加，長輸出線的負載端電壓下降。為補償輸出導線(doxin)電阻Ro壓降，可以接入負載補償，電路如圖所示。R10R11RcC4去光耦Uo需要(xyo)補償解得35共三十九頁如果需要恒流或限流，當效率不是很重要時，可以采用圖示電路。電路中Rs為電流檢測(jin c)電阻。當負載電流在檢測(jin c)電阻上壓降大于0.6V時，S3導通，與431的輸出組成或邏輯。恒流時，輸出電壓降低，431截止。電流反饋起作用。恒定電流為RsR12S3去光耦Uo+_S3的Ube溫度系數(shù)-2mV/,可以采用NTC補償Ube 。但

11、NTC溫度系數(shù)太大，通過與線性電阻串、并聯(lián)構成Rs達到擬合(n h)Ube 溫度特性。36共三十九頁在輸出短路時，由于431陰極電源被短路，光耦初級電流被限制(xinzh)，甚至為零，次級晶體管電流也被限制(xinzh)或為零，短路電流增大。頻率降低，導致變壓器飽和而使電路失效。通常(tngchng)在變壓器初級電源到次級地之間接1電容解決EMC問題。也可以在N3同名端到地接1電容，調整電容大小，也可解決EMC問題。37共三十九頁謝謝(xi xie)！38共三十九頁內容摘要反激變換器。初級電流線性上升（線性電感），變壓器作為電感運行:。尤其在高壓輸出時，避免高壓電感和高壓續(xù)流二極管。輸入平均電流是其峰值電流的D/2。如果D=0.5，Ii=I1p/4。b. 為了減少漏感引起的電壓尖峰，可在變壓器初級并聯(lián)穩(wěn)壓管或RCD電路吸收漏感能量。在穩(wěn)壓管在ts期間損耗功率為。