反激变换器的原理与设计.ppt

反激变换器的原理与设计 CP-HW开发部 贺文涛 一.反激变换器的拓扑分析 一.反激变换器的拓扑分析 一.反激变换器的拓扑分析 二.反激变换器的基本工作原理 二.反激变换器的基本工作原理 二.反激变换器的基本工作原理 二.反激变换器的基本工作原理 二.反激变换器的基本工作原理 二.反激变换器的基本工作原理 二.反激变换器的基本工作原理 三.反激变换器功率器件的设计 1.功率变压器的设计 1.功率变压器的设计 1.功率变压器的设计 1.功率变压器的设计 1.功率变压器的设计 2.功率MOS管的选择 3.功率整流管的选择 四.变压器设计中几个概念的探讨 (一).伏秒平衡原理的理解 (一).伏秒平衡原理的理解 (一).伏秒平衡原理的理解 (二).铁损=铜损的讨论 (三).导线的的电密一般取为2A/mm2--4A/mm2 五. 输入滤波器概念的简单介绍 1. 传导与辐射 1. 传导与辐射 2. 共模噪声与差模噪声 3.共模电感与差模电感 3.共模电感与差模电感 4.X与Y电容 4.X与Y电容 4.X与Y电容 共模噪声通路: Lcm1 Cy PE Lcm2 Cy PE 输入 输出 共模电感 差模电感 差模电感 安规电容根据使用场合的不同有不同的电压等级，X电容的电压等级情况见下表： — 普通 — ≤1.2kV X3 当CR≤1.0uF，Up=2.5kV； 当CR1.0uF，Up=2.2/CR1/2 普通 Ⅱ ≤2.5kV X2 当CR≤1.0uF，Up=4.0kV； 当CR1uF，Up=4/CR1/2 kV. 高峰值脉冲电压 2.5kV ≤4.0kV X1 耐压测试中施加峰值脉冲电压 Up 应用场合 过电压等级（IEC664） 应用中允许的峰值脉冲电压 安规电容安全等级 内容提纲 一.反激变换器的拓扑分析 二.反激变换器的基本工作原理 三.反激变换器的主功率器件设计 四.变压器设计中几个概念的探讨 五.输入滤波器中几个概念的简单介绍 (a)是降压变换器； (b)是升压变换器（一般不超过5倍)； (c)是升降压变换器； (d)是隔离的升降压变换器； BUCK—BOST变换器：既可以升压也可以降压! 太阳能LED照明灯一种应用电路 BUCK-BOST变换器应用举例: 希望大家能理解: Flyback变换器的特点： 1.具有隔离功能的BUCK—BOST变换器 2.既可以升压也可以降压 16V-100V输入 24V输出 (一)反激变换器的工作过程: (二)反激变压器的气隙问题 (三)反激变换器的假负载问题: (四)反激变换器的占空比问题: 开通 关断 1.开通: 把能量存储在磁芯和气隙里 2.关断: 把存储在磁芯和气隙里能量通过次级绕组释放给负载 (一)反激变换器的工作过程: (二)反激变换器的气隙问题 现在我们假设存在气隙,则存储在磁芯中的能量: 存储在气隙中的能量: 真空磁导率 相对磁导率 Lg 气隙长度 反激变换器的能量究竟是存在气隙里还是磁芯里?? 相对磁导率为2000 气隙长度为1mm, 磁路长度为100mm,的磁环 假设有一个变压器: 结论: 反激变换器决大部分能量存储在气隙里. 磁路和电路的相似性去理解磁路. 1.如果把气隙继续加大,那么存储的能量是否一直加大? 2.反激变换器为什么要加气隙? 3.如果不加气隙反激变换器能工作吗? 思考题: 漏掉的太多啦! 储能啊! 举例: 1.不加气隙 2.正激变换器加了气隙 (三)反激变换器的假负载问题: 反激变换器如果没有负载,会出现什么情况? 炸! 有时候我们看不到假负载,并不代表没有假负载,可能是利用电压采样电路代替假负载 (四)反激变换器的占空比问题: 一般情况下，反激变换器的占空比都做成小于50%，这样做的目的，可能是因为反激功率比小，做成电流断续模式比较容易。 但是我们应该明白，反激变换器的占空比可以大于50%，从理论上说，只要满足伏秒平衡既可。 小于50%: 大于50%: 举例：MPW1500-48A就把反激做成70%。 1.功率变压器的设计 2.功率MOS管的选择 3.功率整流管的选择 (1)确定匝比 说明: 最大占空比一般情况下我们设计为小于0.5; 如果是刚学设计变压器,不妨设为0.5; 匝比要保证在最低输入电压情况下能满载输出 (2)磁芯的初步选择 有经验的工程师: 基本上一步选择到位,然后稍加调整既可. 对于我们刚刚上手的兄弟们: 我们可以通过查表,粗略的估计变压器的基本型号. (3)确定原边匝数 从公式可以看出,在确定原边匝数的时候,我们需要确定四个量. 1.原边峰值电流 2.原边电感 3.磁芯截面积 4.磁感应强度 磁感应强度一般不超过0.3T. 现在我们知道了:1.磁芯型号 2.原边匝数 3.副边匝数 对于变压器设计来说: 我