反激式開關(guān)電源設(shè)計

反激式開關(guān)電源設(shè)計

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1、反激式開關(guān)電源設(shè)計?????對一般變壓器而言,原邊繞組的電流由兩部分組成,一部分是負載電流分量,它的大小與副邊負載有關(guān);當副邊電流加大時,原邊負載電流分量也增加,以抵消副邊電流的作用。另一部分是勵磁電流分量,主要產(chǎn)生主磁通,在空載運行和負載運行時,該勵磁分量均不變化。????勵磁電流分量就如同抽水泵中必須保持有適量的水一樣,若抽水泵中無水,它就無法產(chǎn)生真空效應(yīng),大氣壓就無法將水壓上來,水泵就無法正常工作;只有給水泵中加適量的水,讓水泵排空,才可正常抽水。在整個抽水過程中,水泵中保持的水量又是不變的。這就是,勵磁電流在變壓器中必須存在,并且在整個工作過程中保持恒定。???正激

2、式變壓器和上述基本一樣,初級繞組的電流也由勵磁電流和負載電流兩部分組成;在初級繞組有電流的同時,次級繞組也有電流,初級負載電流分量去平衡次級電流,激勵電流分量會使磁芯沿磁滯回線移動。而初次級負載安匝數(shù)相互抵消,它們不會使磁芯沿磁滯回線來回移動,而勵磁電流占初級總電流很小一部分,一般不大于總電流10%,因此不會造成磁芯飽和。???反激式變換器和以上所述大不相同,反激式變換器工作過程分兩步:?????第一:開關(guān)管導通,母線通過初級繞組將電能轉(zhuǎn)換為磁能存儲起來;?????第二:開關(guān)管關(guān)斷,存儲的磁能通過次級繞組給電容充電,同時給負載供電。???可見,反激式變換器開關(guān)管導通時,次級

3、繞組均沒構(gòu)成回路,整個變壓器如同僅有一個初級繞組的帶磁芯的電感器一樣,此時僅有初級電流,轉(zhuǎn)換器沒有次級安匝數(shù)去抵消它。初級的全部電流用于磁芯沿磁滯回線移動,實現(xiàn)電能向磁能的轉(zhuǎn)換;這種情況極易使磁芯飽和。???磁芯飽和時,很短的時間內(nèi)極易使開關(guān)管損壞。因為當磁芯飽和時,磁感應(yīng)強度基本不變,dB/dt近似為零,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,將不會產(chǎn)生自感電動勢去抵消母線電壓,初級繞組線圈的電阻很小,這樣母線電壓將幾乎全部加在開關(guān)管上,開關(guān)管會瞬時損壞。???由上邊分析可知,反激式開關(guān)電源的設(shè)計,在保證輸出功率的前提下,首要解決的是磁芯飽和問題。如何解決磁芯飽和問題?磁場能量存于何處?將在下

4、一篇文章:反激式開關(guān)電源變壓器設(shè)計的思考二中討論。反激式開關(guān)電源設(shè)計的思考二---氣隙的作用????????????????????????????????????????王佰營?徐麗紅??????????????????????????????????wbymcs51.blog.bokee.net?“反激式開關(guān)電源設(shè)計的思考一”文中,分析了反激式變換器的特殊性防止磁芯和的重要性,那么如何防止磁芯的飽和呢?大家知道增加氣隙可在相同ΔB的情況下,ΔIW的變化范圍擴大許多,為什么氣隙有此作用呢?由全電流定律可知:?由上例可知,同一個磁芯在電流不變的條件下,僅增加1mm氣隙,加氣

5、隙的磁感強度僅為不加氣隙的磁感應(yīng)強度的4.8%,看來效果相當明顯。??加了氣隙后,是否會影響輸出功率呢?換句話說,加了氣隙變壓器還能否儲原來那些能量呀?看一下下面的例子就知道了:?在“思考一”一文中已討論過,當開關(guān)管導通時,次級繞組均不構(gòu)成回路,此時,變壓器象是僅有一個初級繞組帶磁芯的電感器一樣,母線將次級需要的全部能量都存在這個電感器里。如下圖1就是一個有氣隙的電感器:??????????????????????????????????????圖1表示一個磁芯長為lm,氣隙長為lg,截面積為Ae的磁芯,在其上繞N匝線圈,當輸入電壓為Ui時,輸入功率為Wi:?6式右邊的積分

6、為圖2中陰影部分面積A,即就是說:???磁場能量的大小等于磁化曲線b和縱軸所圍成的面積大小。圖1中,假定磁路各部分的面積相等,磁芯各部分的磁場強度為Hm,氣隙部分的磁場強度為Hg,由全電流定律得:?11式右邊第一項是磁芯中的磁場能量,第二項是氣隙部分的磁場能量,分別用Wi和Wg表示;那么:????????圖3中,曲線m表示圖1電感器無氣隙時的磁化曲線,曲線g表示有氣隙時的磁化曲線。圖中,面積Am表示儲存在磁芯部分的磁場能量;面積Ag表示儲存在氣隙部分的磁場能量。上面講了氣隙的作用以及磁場能量在變壓器中的分布,那么,根據(jù)輸出功率如何選用磁芯呢?將在反激式開關(guān)電源設(shè)計思考三中討

7、論。??????反激式開關(guān)電源設(shè)計的思考三---磁芯的選取字體大?。捍?/p>

8、中

9、小2007-03-0914:11-閱讀:4852-評論:2反激式開關(guān)電源設(shè)計的思考三(磁芯的選取)????????????王佰營?徐麗紅??????????wbymcs51.blog.bokee.net在DCM狀態(tài)下選擇:Uin-電源輸入直流電壓Uinmin-電源輸入直流電壓最小值D-占空比Np-初級繞組匝數(shù)Lp-初級繞組電感量Ae-磁芯有效面積Ip-初級峰值電流f-開關(guān)頻率Ton-開關(guān)管導通時間I-初級繞組電流有效值η-開關(guān)電源效率J-電

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