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TOPSwitch反激式开关电源设计+PCB电路图(3)

时间:2021-11-14 15:49来源:毕业论文
其中 t 为开关管导通的时间,T 为开关管的工作周期。尽管 Buck 变换器原理图中只有 一个电感,但通过输入级变压器及整流滤波电路,也可以实现输入与输

其中 t 为开关管导通的时间,T 为开关管的工作周期。尽管 Buck 变换器原理图中只有 一个电感,但通过输入级变压器及整流滤波电路,也可以实现输入与输出的隔离,它既可 以工作在连续模式,也可以工作在不连续模式。这也要求输入电磁干扰(EMI)滤波器的性 能更好。

2。2。2 Boost 变换器

Boost  变换器也称为升压式变换器。它的特点有: U1 先通过电感 L ,再经过开关器件

S 、U0 U1 Ul Ud U1 Ul Ul ,故称之为升压式,它具有提升电压的作用使U0 U1 。 UL 为电感上的压降,Ud 为续流二极管VD 的压降,一般可以忽略不计、Boost 变换器的输 出电压表达式为:

其中: D 为占空比,U1 为输入电压、输入电压与输出电压极性相同。

2。2。3 正激式变换器

正激式变换器可从降压式变换器演变而来,二者的区别是正激式变换器增加了高频变 压器,实现了二次侧与一次侧的隔离。正激式变换器主要有以下特点:当功率开关管导通 时,高频变压器只传输能量,原边绕组和副边绕组的两个绕组同名端具有相同极性,而且 原边绕组另外一端接功率管驱动端、正激式变换器常在滤波电容和输出整流管之间串联一 个滤波电感,该电感主要起储能作用,正激式变换器的输出电压表达式为:

式中: Np 为原边绕组匝数, Ns 为副边绕组匝数,t 为开关管 S 导通时间,T 为开关管 工作周期, D 为占空比,U1 为输入电压。

2。2。4 反激式变换器

反激式变换器也称为回扫式变换器,凡是开关管在截止的时候负载有输出能量的统称 反激式变换器。反激式变换器主要有以下特点:高频变压器一次绕组的同名端与二次绕组 的同名端极性相反,一次绕组非同名端接开关管的驱动端,一次绕组的同名端接U1 的正端、文献综述

高频变压器相当于一个储能电感,在开关管导通时变压器储存能量,在开关管截止时,将

能量传给二次侧、可在连续模式下或不连续模式下工作、可以构成直流输入端的变换器, 也可以构成交流输入的 AC/DC 变换器、输出电压低于或高于输入电压取决于高频变压器 的匝数比、增加二次绕组和相关电路可以获得多路输出、反激式变换器一般不能在输出整 流二极管与滤波电容之间串联低频滤波电感、反激式变换器输出电压表达式为:

其中: D 为占空比, T 为开关管工作周期,U0 / I0 代表反激式比换器的输出阻抗, Lp 为 一次侧绕组电感。

2。2。5 不同结构变换器对比分析

Buck 电路存在许多限制因素,变换电路上仅有一个电感且没有变压器,这使其输入和 输出之间难以达到隔离效果。Buck 变压器只能对输入电压进行降压变换,如果输入电压比 输出电压低,变换器就不能正常工作,而且在每个周期里,当开关关断时,输入电流为零, 同时输入电流断续会使 EMI 滤波器要比别的电路拓扑更大。

Boost 电路在一个周期时间内,开关管导通时,电压加在电感上,电流以某一斜率上 升,并将能量储存于电感中,当开关管关断时,电流通过二极管输出给电容和负载。Boost 变换器与 Buck 电路一样也只有一个输出电压,输出电压和输入电压没有隔离,输入电压 不能比输出电压高,即使开关管完全关断,输入电压也只能等于输出电压(除去二极管的 导通压降)。

正激式变换器需要有一个最小负载,电感必须足够大,才能保证脉动电流的峰值小于 最小负载电流,否则电流就不会连续。变换器只有一个电感,起平滑输出电容上电流的作 用,正激式变换器可以做到 500W 甚至更大,对 MOSFET 的要求比较高,电路比反激式复 杂。来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766* TOPSwitch反激式开关电源设计+PCB电路图(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_85000.html

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