73 DCM反激变压器的设计.PPT

7.5 反激设计的若干问题 4、反激的演变 反激拓扑由于其元器件较少，结构简单，因此在小功率场合得到了广泛的应用。 准谐振（QR-flyback）是近几年发展起来的一种新的反激形式，它利用了准谐振软开关技术，使得效率提高，拓宽了反激的应用场合。 单级PFC是将反激变换器和PFC功能相结合衍伸出来的一种新型电路形式，已经获得了大规模的应用。 第七章 反激变压器设计 第七章 反激变压器设计 小结 CCM反激变压器的设计 DCM反激变压器的设计 反激变压器的设计考虑 反激变换器的工作原理 内 容 提 要 7.1 反激电路的工作原理 7.1 反激电路的工作原理 7.1 反激电路的工作原理 7.1 反激电路的工作原理 7.2 反激变压器的一般考虑 一、占空比 对于反激电源，为了能让磁芯可靠复位，其占空比通常不超过0.5，工程上一般取0.45. 反激的最大占空比出现在最小输入电压时。 7.2 反激变压器的一般考虑 二、匝比 当开关管关断时，开关管上承受的电压为： 匝比越大，开关管承受的电压越高。匝比越小，占空比越大，因此需折中选取匝比。 7.2 反激变压器的一般考虑 三、匝数 在电感值一定的情况下，磁芯损耗会随着匝数的增大而减小，线圈损耗会随着匝数的增大而增加。 7.2 反激变压器的一般考虑 四、漏感 7.2 反激变压器的一般考虑 7.3 DCM反激变压器的设计 反激变压器的本质是一个耦合电感，所以应该从电感的本质出发对反激变压器进行设计。 1，选取合适的磁芯, 可通过查表或者AP法计算得到磁芯尺寸。 7.3 DCM反激变压器的设计 2，在开关管开通期间，在输入电压的作用下，电感电流从零线性上升，变压器原边存储能量。 7.3 DCM反激变压器的设计 3，由此可以得出原边电感为： 7.3 DCM反激变压器的设计 4，当开关管关断时，变压器原边电压反向，开关管上承受的电压为 ，其中 为副边折射回原边的反射电压。实际设计过程中应考虑开关管电压的选取。 通常将断续模式的反激设计在最小输入电压，满载时为临界连续模式。因此由伏秒积平衡可以计算出反射电压为： 因此匝比为： 7.3 DCM反激变压器的设计 5，计算原边匝数和副边匝数： 原边匝数： 副边匝数： 7.3 DCM反激变压器的设计 6，计算原副边电流有效值： 原边电流有效值： 副边电流有效值： 可以根据此有效值选择原副边线径。 7.3 DCM反激变压器的设计 7，副边二极管的选择 副边二极管承受的反压： 副边电流有效值： 7.4 CCM反激变压器的设计 相对于DCM，当变换器工作于CCM时，峰值电流减小，但变压器体积增大，MOS和输出二极管的开关损耗增大。 因此CCM反激通常应用于功率较大场合，但需要注意，CCM反激在轻载或者高压输入情况下有可能进入DCM。 7.4 CCM反激变压器的设计 1、确定系统规格 2、确定最大占空比(Dmax) 通常将Dmax设定在0.5以下，反射电压为： MOS电压Vds: 7.4 CCM反激变压器的设计 3、由于在开关管开通期间，原边电感存储能量，因此： 其中，Krf为电流纹波系数，取0.3~0.5之间 7.4 CCM反激变压器的设计 4、因此原边所需电感量为： MOS管的最大峰值电流和有效值为： 7.4 CCM反激变压器的设计 MOS管的电流有效值为： 7.4 CCM反激变压器的设计 5、选择合适的磁芯： 6、计算原边匝数： 7.4 CCM反激变压器的设计 7、确定匝比： 8、计算副边匝数： 7.5 反激设计的若干问题 1、RCD电路设计 对于反激变换器，当开关管关断时，漏感的能量会在开关管的D-S间形成一个漏感尖峰，有可能会损坏开关管。因此需要电路对这个尖峰进行吸收。通常采用RCD吸收电路。 7.5 反激设计的若干问题 RCD电路 7.5 反激设计的若干问题 RCD电路工作原理 当开关管关断时，RCD电路中的二极管D导通，C吸收漏感能量，当开关管开通后，电容中的能量通过电阻释放。 7.5 反激设计的若干问题 2、原边峰值电流 对于DCM反激，原边峰值电流只与负载有关，与输入电压无关。