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  • 正激反激原理对比分析[归类].pdf
  • 本文主要介绍了反激式变压器开关电源原理图,希望对你的学习有所帮助。
  • 反激开关电源的工作原理

    千次阅读 2021-03-18 19:09:00
    首先,开关频率跟降压的实现没有关系,实现降压的原理就是反激电路的降压原理,每个周期的降压都是一样的,即便把频率加快也是一样的降压,但是频率快了,有什么意义呢?这就要说,*单个周期的降压过程中,时间越长...

    1,频率的问题:
    功率mos的开关频率在100KHZ左右,那么这个频率有什么意义呢?
    首先,开关频率跟降压的实现没有关系,实现降压的原理就是反激电路的降压原理,每个周期的降压都是一样的,即便把频率加快也是一样的降压,但是频率快了,有什么意义呢?这就要说,*单个周期的降压过程中,时间越长(占空比一定时),传递的能量越多,*那么对变压的要求,就越高,变压器要能储存释放那么多的能量,因此体积就会变大。另外,频率低,周期时间长,电流的纹波就越大,所以,将频率提高,减小单个周期转换的能量,来缩小变压器体积,减小纹波。但是功率MOS管开关时,MOS管,变压器等期间都会产生损耗,开关频率越大,损耗就越大,所以频率不能太高。变压器是有一个效率最高的频率的,工作在这个频率时,变压器效率最高。
    2,变压器实现降压的原理:
    变压器的能量是存储在磁芯上的磁能,这个磁能是初级电能转换过来的,一个周期中,转换进来的磁能要全部转换回电能释放到次级,这样才能一直循环这个步骤。(所以,在设计初次极的开关时要采用断续模式(DCM),以保证磁芯能量全部转换,否则磁芯的能量会积累,很快就损坏了 )采用断续模式不是因为能量完全转换,连续模式也同样是完全转换的,断续和连续是工作模式的不同,断续工作在小功率状态。大功率状态时,使用连续模式,其实,是因为小功率时,用连续模式会有问题,所以才不得不采用断续模式。
    变压器磁能和电能的转化有一个定律:伏秒守恒,即变压器绕组施加一个正向电压与施加时间的乘积必须等于所施加的反向电压与施加时间的乘积。(这是电感伏安关系U=L(di/dt)推到来的,同样由电容的伏安关系I=C(du/dt)也可以推导出安秒守恒:电容充电的电流与时间的乘积等于放电电流与时间的乘积)。
    基于此定律可以得到,降压与占空比有关(按上面的原理,电源只工作在连续模式就可以了,降压只与D有关。但是在上面的基础上,因为小功率工作状态下出现了另外一个问题,为了解决那个问题,必需采用断续工作模式,进而导致降压关系不光要与D有关,还受到了负载的影响)。初级电压高,施加时间短,次级电压低,施加时间长。
    当然,这个时间长短不是绝对时间,而是相对时间,即初级和次级的相对时间。初级侧,导通时间占周期的比值,占空比。
    这也说明,变压与频率无关。
    从上面的考虑来说,变压确实与频率无关,因为我们是采用脉宽调制技术来调压的,但是,我们的电源不是只工作在脉宽调制的模式下,还有频率调节模式。就是在低功率输出时,不需要太高的工作频率,那样太浪费了,然后就会切换使用频率调节模式,这时候,变压就与频率有关了
    但所谓的伏秒守恒,其实其本质是能量的守恒。其表现形式与电感的伏安特性:U=L(di/dt)有关;
    3,变压器的辅助绕组的工作原理:
    变压器辅助绕组,其实可以看作是另外一个次级绕组,在初级绕组导通时,其和次级绕组是一样的,不过辅助绕组的线圈比次级多,所以电压是30V左右。当初级绕组断开时,次级绕组也会像初级绕组一样,产生漏感的电压,所以辅助绕组的回路中既有次级绕组的整流电容,也有初级绕组的吸收回路。

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  • 有源钳位反激电路和无源钳位反激

    千次阅读 2021-03-23 20:24:41
    有源钳位反激电路和无源钳位反激(RCD吸收回路)

    有源钳位反激电路和无源钳位反激(RCD吸收回路)

    传统的硬开关反激变换器功率开关管电压,电流应力大,变压器的漏感引起尖峰电压,必须采用无源RCD吸收回路进行钳位限制,避免功率管被反向击穿。RCD回路由一个二极管,两个电阻和一个电容组成。二极管使其单向导通,即在功率MOS断开时其回路导通,吸收漏感能量。一个电阻和电容并联,电容起到电压钳位的作用,并吸收存储变压器初级漏感能量,后续在并联的电阻上消耗掉。
    由上面RCD的工作原理得,漏感能量被RCD吸收消耗掉了。效率就低一点。
    为了改善上面的情况,提高效率,就有了有源钳位电路。如下图(忽略Lr,Lm,他们是初级电感和漏感)
    在这里插入图片描述
    将RCD吸收电路的电阻R去掉,同时将二极管换成功率MOS,这样就变成了有源钳位反激变换器,通过磁化曲线在第一,第三象限交替工作,将吸收电路的电容吸收的电压尖峰能量回馈到输入电压,从而实现系统的正常工作,且降低了能量损耗,提升了效率。

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    万次阅读 多人点赞 2019-01-07 10:43:17
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    一、整体概括

    下图是一个反激式开关电源的原理图。输入电压范围在AC100V~144V,输出DC12V的电压。

    开关电源的思路:要实现输出的稳定的电压,先获取输出端的电压,然后反馈给输出端调控输出功率(电压低则增大输出功率,反之则减小),最终达到一个动态平衡,稳定电压是一个不断反馈的结果。

    二、瞬变滤波电路解析

    市电接入开关电源之后,首先进入瞬变滤波电路(Transient Filtering),也就是我们常说的EMI电路。下图描述的是本次举例说明的瞬变滤波电路的电路图。

    各个器件说明:

    F1-->保险管:当电流过大时,断开保险管,保护电路。

    CNR1-->压敏电阻:抑制市电瞬变中的尖峰。

    R31、R32-->普通贴片电阻:给这部分滤波放电,使用多个电阻的原因是分散各个电阻承受的功率。

    C1-->X电容:对差模干扰起滤波作用。

    T2-->共模电感:衰减共模电流。

    R2-->热敏电阻:在电路的输入端串联一个负温度系数热敏电阻增加线路的阻抗,这样就可以有效的抑制开机时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。当电路进入稳态工作时,由于线路中持续工作电流引起的NTC发热,使得电阻器的电阻值变得很小,对线路造成的影响可以完全忽略。

    三、整流部分

    各个器件说明:

    BD1->整流桥:作用应该知道。。

    L1、EC1、EC2->π型LC滤波电路,主要起的就是滤波,使输出的电流更平滑。

    四、开关电源主体部分

    开关电源的主题部分如下图,由于采用标注的方式更好说明,所以提供标注版PDF下载(末尾有链接)。

    五、输出端滤波电路

           下图是输出端滤波电路,由于采用标注的方式更好说明,所以提供标注版PDF下载(末尾有链接)。

    六、总结

    由于本人也是初次学习开关电源,所以只对整体部分有个了解,对比较困难的部分--变压器,目前还没有很深刻的理解,其余部分有不懂的地方,可以交流。

    标注版PDF下载:链接下载

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  • 本文主要介绍了关于uc3842反激式开关电源设计原理图,下面一起来看看
  • QR反激模式(准谐振反激模式)

    千次阅读 2021-03-23 20:00:26
    QR反激模式也叫准谐振反激模式,其实是DCM的一种,是指磁芯能量完全释放完毕后,变压器的初级电感和MOS的结电容进行谐振,MOS结电容放电到最低值时,初级的开关管导通。 此模式是集DCM的优点及大部分缺点于一起,...

    QR反激模式也叫准谐振反激模式,其实是DCM的一种,是指磁芯能量完全释放完毕后,变压器的初级电感和MOS的结电容进行谐振,MOS结电容放电到最低值时,初级的开关管导通。
    此模式是集DCM的优点及大部分缺点于一起,只是将其中的一项缺点做了优化从而变成了优点。就是加了低谷检测功能,改善MOS的开通损耗,从而改善效率。实现这一模式,只是在PWM芯片中增加低谷检测功能就可以了,外电路和普通的DCM一样。此模式就是简单是提高了一点效率,但是它也有一个问题,就是在MOS管导通时,一定要在低谷处,但是不可能总是正好赶在一个谷底MOS导通,因为MOS什么时候导通是由占空比决定的,所以就会出现跳谷现象(为了赶在谷底,过早或过晚的导通MOS),这会增加EMI噪声(可能还有其他影响)。
    下面的就是QR模式:
    在这里插入图片描述

    下图就不是QR模式:在这里插入图片描述

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空空如也

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