反激变换器解读.ppt

反激变换器 南京航空航天大学自动化学院 赵修科 内容： 基本原理 反激变换器断续模式 反激变换器连续模式 RCC变换器 反激变换器基本电路 1. 基本原理 在开关S导通时间，输入电压Ui加在变压器T初级，同名端 ‘?’ 相对异名端为负，次级二极管D反偏截止。初级电流线性上升（线性电感），变压器作为电感运行: 2.断续工作模式 当功率开关导通（Ton)时，次级二极管截止，有 在导通期间，初级存储的能量 电路特点 反激变换器是输出与输入隔离的最简单的变换器。输出滤波仅需要一个滤波电容，不需要体积、重量较大的电感，较低的成本。尤其在高压输出时，避免高压电感和高压续流二极管。 低输入电压和低输出电求情况下，输出功率受到限制，初级和次级电感太小，生产困难。否则降低开关频率。 漏感影响－不可避免 a. 多路输出交叉调节问题。虽然理论上反激变换器没有输出滤波电感，只有输出电容，相当于电压源，只要一路稳定，多路输出的其余各路基本上（除二极管压降）按匝比稳定输出，但由于漏感存在，产生交叉调节问题。 b. 为了减少漏感引起的电压尖峰，可在变压器初级并联稳压管或RCD电路吸收漏感能量。以稳压管箝位电路为例来说明漏感对损耗的影响。 当功率管关断时，初级电流趋向减少，初级感应电势反号，次级二极管导通，由于漏感存在，初级线圈两端电压为 电路参数选择 1) 确定初级与次级匝比 电路效率 符号定义 在最低输入电压U’imin（Dmax)时，变压器实际输出功率与输入功率关系（式（3）） 次级输出功率 考虑了总效率，变压器的变比 4) 决定线圈匝数 5) 线圈导线尺寸 6) 线圈结构 为减少漏感，初级和次级线圈采用交错安放。常用N1/2 ? N2 ? N1/2 功率器件选择 3. 连续模式 2) 基本关系 4. 临界连续模式 RCC电路原理 稳态工作当输出电压建立以后 ，电压反馈R11,R12、 Dz (431) 、光耦（GU）工作。控制S2基极电流，将S2基极电流分流，使得初级峰值电流在比启动峰值电流小时关断，当满足以下关系时，输出电压稳定： 电路设计若干问题 当接通电源输出电压尚未建立时，功率开关关断由 引起的，初级电流达到最大值。此峰值电流必须大于最低输入电压时稳态峰值电流，否则不能启动。即 启动电流一般约零点几mA，与最高输入电压时反馈线圈电流有关，尽可能小。i3max/iR1 ?2。如果输入是全电压，R1受到电阻耐压限制，可能用几个电阻串联，每个电阻值在1M Ω以下。 如果从电网输入，小功率采用电容滤波，启动冲击电流很大。一般在输入电路中串联限流电阻。小功率电源有多次插拔要求，限流不能采用温度电阻，最好采用线绕电阻。 如果输出导线很长，输出电线有压降。电压反馈在机盒内，随着负载电流的增加，长输出线的负载端电压下降。为补偿输出导线电阻Ro压降，可以接入负载补偿，电路如图所示。 如果需要恒流或限流，当效率不是很重要时，可以采用图示电路。电路中Rs为电流检测电阻。当负载电流在检测电阻上压降大于0.6V时，S3导通，与431的输出组成‘或’逻辑。恒流时，输出电压降低，431截止。电流反馈起作用。恒定电流为 在输出短路时，由于431阴极电源被短路，光耦初级电流被限制，甚至为零，次级晶体管电流也被限制或为零，短路电流增大。频率降低，导致变压器饱和而使电路失效。 根据电磁感应定律磁芯中的磁通密度最大值为 这就是说，如果R5过小，将导致磁芯饱和。 启动以后，主要由正反馈线圈提供基极电流。由于反馈线圈是正激供电，基极电压近似电压源。当晶体管截止时，N3电压为N2电压箝位，次电压不应当超过S2的U(BR)EBO,即 N3提供的基极电流ib应满足 一般?取最小值的80%，保证低温启动和在最低输入电压输出最大功率。 当输出空载并最高输入电压时，反馈线圈电流最大；输出电压升高，电压反馈使得光耦导通电流ID加到最大，选择R8保证提供足够大电流。因为光耦传输比?1，S1几乎抽走全部反馈电流i3 ? (? ID-0.6/(R4+R5))。但光耦的传输比一般为正温度系数。因此R8不能选取太大，要保证在最低温度也能满足以上条件，否则输出电压在空载时失控。为避免输出失控，在输出端并联一个稳压值稍高于输出电压的稳压管。 反馈隔离光耦线性工作，集电极由反馈线圈N3经D4、R7供电，为保证自激，通常加一个C5延迟。 R1 S1 S2 C5 R10 R11 Rc C4 去光耦 Uo 需要补偿 解得 Rs R12 S3 去光耦 Uo + _ S3的Ube温度系数-2mV/℃,可以采用NTC补偿Ube 。但NTC温度系数太大，通过与线性电阻串、并联构成Rs达到拟合Ube 温度特性。 通常在变压器初级电源‘＋’到次级地之间接1电容解决EMC问