開(kāi)關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)22

1、開(kāi)關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)（連載二十二）反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源電路參數(shù)計(jì)算時(shí)間：2013-12-02來(lái)源：作者：1-7-3.反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源電路參數(shù)計(jì)算反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源電路參數(shù)計(jì)算基本上與正激式變壓器開(kāi)關(guān)電源電路參 數(shù)計(jì)算一樣，主要對(duì)儲(chǔ)能濾波電感、儲(chǔ)能濾波電容，以及開(kāi)關(guān)電源變壓器的參數(shù)進(jìn) 行計(jì)算。1-7-3-1.反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容參數(shù)的計(jì)算前面已經(jīng)詳細(xì)分析，儲(chǔ)能濾波電容進(jìn)行充電時(shí)，電容兩端的電壓是按正弦曲線 的速率變化，而儲(chǔ)能濾波電容進(jìn)行放電時(shí)，電容兩端的電壓是按指數(shù)曲線的速率變 化，但由于電容充、放電的曲率都非常小，所以，把圖1-19反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源 儲(chǔ)能濾波電容兩端電壓的充

2、、放電波形畫(huà)成了鋸齒波，這也相當(dāng)于用曲率的平均值 來(lái)取代曲線的曲率，如圖1-26所示。圖1-26中，uo是變壓器次級(jí)線圈輸出波形，Up是變壓器次級(jí)線圈輸出電壓 正半周波形的峰值，Up-是變壓器次級(jí)線圈輸出電壓負(fù)半周波形的峰值，Upa是變 壓器次級(jí)線圈輸出電壓波形的半波平均值，uc是儲(chǔ)能濾波電容兩端的電壓波形， Uo是反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的平均值，i1是流過(guò)變壓器初級(jí)線圈的電流， i2是流過(guò)變壓器次級(jí)線圈的電流，Io是流過(guò)負(fù)載兩端的平均電流。從圖1-26可以看出，反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容充、放電波形與圖 1-7反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容充、放電波形（圖1-8-b）基本相同，只

3、是極性 正好相反。因此，圖1-19反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容參數(shù)的計(jì)算方法與圖 1-7反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容參數(shù)的計(jì)算方法完全相同。反激式變壓器開(kāi) 關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容參數(shù)的計(jì)算，除了參考圖1-7以外，還可以參考前面串聯(lián)式開(kāi) 關(guān)電源或反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源中儲(chǔ)能濾波電容參數(shù)的計(jì)算方法，同時(shí)還可以參考圖 1-6中儲(chǔ)能濾波電容C的充、放電過(guò)程。圖26I Tm ! Tuilf 1 7ul ! %信! Ton從圖1-26中可以看出，反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源與反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源中的儲(chǔ) 能電感一樣，僅在控制開(kāi)關(guān)K關(guān)斷期間才產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)向負(fù)載提供能量，因此，即 使是在占空比D等于0.5的情況下，儲(chǔ)能濾波

4、電容器充電的時(shí)間與放電的時(shí)間也不 相等，電容器充電的時(shí)間小于半個(gè)工作周期，而電容器放電的時(shí)間則大于半個(gè)工作 周期，但電容器充、放電的電荷是相等的，即電容器充電時(shí)的電流大于放電時(shí)的電 流。從圖1-26可以看出，反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源，流過(guò)負(fù)載的電流比正激式變壓 器開(kāi)關(guān)電源流過(guò)負(fù)載的電流小一倍，流過(guò)負(fù)載的電流Io只有流過(guò)變壓器次級(jí)線圈最 大電流iLm的四分之一。在占空比D等于0.5的情況下，電容器充電的時(shí)間為3T/8， 電容充電電流的平均值為3iLm/8，或3I0/2 ;而電容器放電的時(shí)間為5T/8，電容 放電電流的平均值為0.9 Io。因此有：Q =（3lo/2 ） X3T/8 =9loT/i6

5、D = 0.5 時(shí)（1-116）式中AQ為電容器充電的電荷，Io流過(guò)負(fù)載的平均電流，T為工作周期。電容 充電時(shí)，電容兩端的電壓由最小值充到最大值（絕對(duì)值），相應(yīng)的電壓增量為2Uc， 由此求得電容器兩端的波紋電壓UP-P為：AUP.p=D = Q.5 Bt由此求得：-亨D攀州或：T TD = D.灑16電(1-118)式和(1-119)式，就是計(jì)算反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容的公式(D =0.5時(shí))。式中：Io是流過(guò)負(fù)載電流的平均值，T為開(kāi)關(guān)工作周期，AUP-P為濾波 輸出電壓的波紋，或電壓紋波。一般波紋電壓都是取電壓增量的峰峰值，因此，當(dāng) D = 0.5時(shí)，波紋電壓等于電容器充電的電壓增量，即：AUP-P = 2AUc。同理，(1-118)式和(1-119)式的計(jì)算結(jié)果，只給出了計(jì)算反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源 儲(chǔ)能濾波電容C的中間值，或平均值，對(duì)于極端情況可以在平均值的計(jì)算結(jié)果上再 乘以一個(gè)大于1的系數(shù)。當(dāng)開(kāi)關(guān)K工作占空比D小于0.5時(shí)，由于流過(guò)開(kāi)關(guān)電源變壓器次級(jí)線圈的電 流會(huì)不連續(xù)，電容器放電的時(shí)間將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電容器充電的時(shí)間，因此，開(kāi)關(guān)電源濾 波輸出電壓的紋波將顯著增大。另外，開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載一般也不是固定的，當(dāng)負(fù)