第四章输入与输出隔离介绍.ppt

人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 反激式变换器之反激变压器设计 1.首先确定电源设计所需的标准 在开始设计变压器之前，根据电源的规范必须定义一些参数如下： （1）电源的工作频率f （2）预计电源的效率η （3）最小直流母线电压Vmin （4）最大占空比Dmax 2.确定总输出功率，他包含所有次级输出功率，公式如下： 3.选定磁芯规格 1.AP法。AP=Aw*Ae 2.实际上，磁芯的初始 选择一般是很粗略的，因 为变量太多了，一般情况 是参考以前的案列初步选 择磁芯。这边有一个输出 功率和磁芯的对照表： 4.初级线圈的最少匝数Npmin 选定磁芯型号后，就可以根据磁芯手册查的磁芯有效截面积Ae。根据选用的磁芯材质型号确定最大磁通密度变化量ΔB,单位是：Gs。由下式得出为变压器初级侧为避免发生磁芯饱和而应具有的最少匝数： 5.确定输出匝数 式中，Np和Ns分别是初级绕组和次级绕组的圈数，其中的Ns对于多输出绕组来说，指的是主输出绕组，其余的输出绕组的匝数按照下面的公式求得： Ns主 : Ns辅 =（ VS主+Vf1）：（ VS辅+Vf2 ） 6. 变压器的气隙 由于反激式变压器磁芯只工作在第一象限磁滞回线,磁芯在交、直流作用下的 B.H 效果与 AIR GAP大小有密切关联.看下图，在交流电流下气隙对ΔBac无改变效果,但对ΔHac将大大增加,这是有利的一面,可有效地减小CORE的有效磁导率和减少原边绕组的电感.在直流电流下气隙的加入可使CORE承受更加大的直流电流去产生HDC,而BDC却维持不变,因此在大的直流偏置下可有效地防止磁芯饱和,这对能量的储存与传递都是有利的. 当反激变压器工作于CCM时,有相当大的直流成份,这时就 必须有气隙. 7.线圈导线尺寸 初级电流峰值： 初级电流有效值： 次级电流的峰值： 工作在开关频率式导线的趋肤深度 ： 如果导线线径超过趋肤深度，应选用横截面积相近的多股线绕制。 7.线圈结构 为减少漏感，常采用三明治绕法，常用N1/2→N2→ N1/2 双管反激变换器 第三节 正激变换器 Vin Vo D L Io S 正激变换器的工作原理 单端正激变换器的主电路 开关管Q按PWM方式工作，D1是输出整流二极管，D2是续 流二极管，Lf是输出滤波电感，Cf是输出滤波电容。变压器 有三个绕组，W1原边绕组，W2副边绕组，W3复位绕组。 正激变换器的不同开关状态 开关管Q导通，电源电压VIN加在原边绕组上，变压器铁 芯磁通φ增加，则变压器铁芯磁通增量： 正激变换器的不同开关状态 由 得变压器原边磁化电流： 式中LM是原边绕组的励磁电感。副边绕组W2上的电压为： 此时整流二极管D1导通，续流二极管D2截止，流过滤波电感Lf的电流增加： 显然这和BUCK变换器中开关管Q导通时一样。 变压器原边绕组电流： 正激变换器的不同开关状态 Q关断，变压器原边绕组和副边绕组中都没有电流流过，此 时变压器通过复位绕组进行磁复位，励磁电流iM从复位绕组 W3经过二极管D3回馈到输入电源中去。此时整流管D1关断， 流过电感Lf电流通过续流二极管D2续流，复位绕组电压： 此时整流管关断，流过电感Lf电流通过续流二极管D2续流，显然和BUCK变换器类似。在此开关状态中，加在Q上的电压为： 电源VIN反向加在复位绕组W3上，故铁芯被去磁，铁芯的磁通φ减小： 铁芯磁通φ的减小量： 式中Tr-ton是去磁时间。 变压器原边绕组和副边绕组的电压分别为： 正激变换器的不同开关状态 励磁电流iM从原边绕组中转移到复位绕组中，并开始线性减小： 在Tr时刻，