開關(guān)電源拓樸結(jié)構(gòu)分析

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1、開關(guān)電源拓樸結(jié)構(gòu)分析FAENAME：CARY.CHENSZ2電源的分類什么是PowerSupply?PowerSupply負(fù)載Vin,IinPowerSupply是一種提供電力能源的設(shè)備，它可以將一種電力能源形式轉(zhuǎn)換成另外一種電力能源形式，并能對其進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。上級(jí)電能形式Vo,Iof,phasef,phase根據(jù)轉(zhuǎn)換的形式分類:AC/DC,DC/DC,DC/AC,AC/AC根據(jù)轉(zhuǎn)換的方法分類:線性電源，相控電源，開關(guān)電源根據(jù)調(diào)控的效果分類:穩(wěn)壓，恒流，調(diào)頻，調(diào)相根據(jù)調(diào)控的方法分類:傳統(tǒng)反饋控制

2、，矢量控制，數(shù)位控制2開關(guān)電源的元件構(gòu)成開關(guān)電源的基本元件：有源開關(guān)(Switch)二極管(Diode)電感(Inductor)電容器(Capacitor)變壓器(Transformer)3三種基本的非隔離開關(guān)電源VinVoLIoSDVinVoDLIoS1DS2VinVoDLIoSVo=Vin*D/(1-D)Vo=Vin*DVo=Vin/(1-D)VoVin,升壓型電路VoVin當(dāng)D>0.5升降壓型電路4三種基本的隔離開關(guān)電源VinVoSLmD

3、VinVoLSD1D2VinVoLS1D1D2S2正激型變換器反激型變換器橋式變換器5反激變換器（Flyback）工作原理（電流連續(xù)模式）根據(jù)變壓器的伏秒平衡：IoVinVoGDSLmDn:1CoVgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVLVin-nVoID-p6反激變換器（Flyback）工作原理（電流斷續(xù)模式）根據(jù)變壓器的伏秒平衡：IoVinVoGDSLmDn:1CoVgsIDVdsD1-DTIoVinVin+nVoImVLVin-nVo’ID-p-nVo根據(jù)能量守恒：7反激

4、變換器（Flyback）工作原理（1）VgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVrVLVin-nVoID-pVr=？IoVinVoGDSLmDn:1LkCo8反激變換器（Flyback）工作原理（2）VcIoVinVoGDSLmDn:1LkCoVcRPloss=(Vc-Vin)2/RGDSLkVcRPloss=(Vc)2/R9反激變換器（Flyback）工作原理（3）ΔVo=？IoVinVoGDSLmDn:1LkCoVgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVrI

5、CoID-p-IoVo根據(jù)Co在DT時(shí)間的基本方程：10反激變換器（Flyback）工作原理（4）多路輸出的反激變換器：減小交叉調(diào)整率的措施：盡量減少兩個(gè)繞組之間的漏感。在輔助輸出一路中加入尖峰抑制器（飽和電感）主路輸出工作于電流連續(xù)模式。采用雙路加權(quán)反饋的控制方式VinVo1GLmNpLkVo2Ns2Ns1反饋控制11反激變換器（Flyback）特征總結(jié)缺點(diǎn)：輸出紋波電流大。輸出控制特性非線性。通常需要輔助的吸收回路。轉(zhuǎn)換效率較低。VinVo1GLmNpLkVo2Ns2Ns1反饋控制優(yōu)點(diǎn)：電路簡

6、單。輸入電壓范圍廣。容易實(shí)現(xiàn)多路輸出。12諧振復(fù)位正激變換器（ResonantResetForward)（1）Ion:1VinVoLoGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinΔILILLmLkCrt0t1t2t3t4Ip[t0,t1]t513諧振復(fù)位正激變換器（ResonantResetForward)（2）Ion:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinΔILILLmLkCrt0t1t2t3t4Ip[t1,t2

7、]t514諧振復(fù)位正激變換器（ResonantResetForward)（3）Ion:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinΔILILLmLkCrt0t1t2t3t4Ip[t2,t3]t515諧振復(fù)位正激變換器（ResonantResetForward)（4）Ion:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinΔILILLmLkCrt0t1t2t3t4Ip[t3,t4]t5Lm,Cr的選取原則：16諧

8、振復(fù)位正激變換器（ResonantResetForward)（5）Ion:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinΔILILLmLkCrt0t1t2t3t4Ip[t4,t5]t5(Vin/n-Vo)DT=Vo(1-D)T根據(jù)電感的伏秒平衡：Vo=VinD/n17諧振復(fù)位正激變換器（ResonantResetForward)特征VinVoCr缺點(diǎn)：原邊開管電壓應(yīng)力較高。諧振電容的損耗大。寬范圍輸入效率很難兼顧。優(yōu)點(diǎn)：電路簡單。線性輸出