大工19秋《电源技术》大作业答案-颜吉荣.doc

大连理工大学电源技术大作业

----正激电路分析

姓名：颜吉荣

学号：191071128373

学习中心：广东汕尾奥鹏学习中心

正激电路分析

基本斩波电路的分类

直流-直流变流电路的功能是将直流电变成另一固定电压或可调电压的直流电，也称为斩波电路。它有以下基本电路：

1、降压斩波电路（Buck)

其电路图如下所示：

当V导通时，电源E向负载供电，负载电压U0=E，负载电流上升。当V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压U0近似为零，负载电流下降。为了使负载电流连续且波动较小，通常使串联的电感值L较大。负载电压的平均值为：

输出到负载的电压平均值U0最大为E,减小占空比α，U0随之减小。

2、升压斩波电路(Boost)

其电路图如下所示：

它是一种输出电压等于或高于输入电压的单管非隔离直流变换器，是升压斩波电路的对偶拓扑电路。

当电路工作于稳态时，一个周期T中电感积蓄的能量和释放的能量相等，即：

化简得：

3、升降压斩波电路(Buck-Boost)

其电路图如下所示：

一个稳态的周期内，当V导通时，UL=E，当V截止时，UL=-U0.于是：

改变占空比，输出电压既可以比电源电压高，也可比电源电压低。当0α1/2时为降压，当1/2α1时为升压。

4、丘克斩波电路(Cuk)

Cuk变换器是由电流源，电压转换器，电流负载组成的，其电路图如下：

Cuk电路的输出电压可以高于，等于或低于输入电压，其大小主要取决于开关管的占空比。

正激电路的工作原理

单端正激电路如图：?

Q1导通时，副边二极管D1导通，D2截止，电网通过变压器T1向负载RL输送能量，此时输出滤波电感L0储存能量。?

当Q1截止时，电感的储能通过续流二极管D2向负载释放，D1截止。?N3与二极管D3串联起到去磁复位的作用。?

注意：复位绕组对变压器工艺的要求，要求耦合好又要绝缘好。?还有其它形式复位电路如RCD复位电路LCD复位电路

NS/NP为副边原边匝比?

TON/T为导通时间与周期的比，即导通占空比?

E为原边绕组电压

正激电路的主要参数及计算方法

电路设计的一些指标参数，总结为：?

1、开关频率?

2、输入电压范围：Vin?min—Vin?max?

3、输出负载范围：Io?min—Io?max?

4、输出电压范围：Vo?min—Vo?max

5、滤波电感电流的纹波：?△ILf?

6、输出电压纹波：△Vo?

第一步：工作频率的确定?

工作频率对电源体积以及特性影响很大，必须很好地选择。?

工作频率高时，输出滤波器和输出变压器可小型化，过渡响应速度快。但主开关元件、输出二极管、输出电容以及输出变压器的磁芯，还有电路设计等都受到限制。另外，还要注意输出变压器绕组匝数。

第二步：最大导通时间（Ton?max）的确定。??????????

Ton?max=T×Dmax?

对于正向激励D选为0.4~0.45较适宜。Dmax是设计电路时的一个重要参数，它对主开关元件，输出二极管的耐压与输出保持时间，输出变压器以及输出滤波器的大小，变换效率等都有很大影响。?

第三步：变压器次级输出电压的计算

Vsmin=（Vomax＋VL＋VF）×T

Tonmax

Vsmin：变压器次级最低电压

Vomax：最大输出电压

VL：电感线圈压降

VF：输出侧二极管的正向压降

第四步：变压器匝比N的计算

N=Vinmin

Vsmin

Vinmin:变压器初级最低电压

Vsmin：变压器次级最低电压

第五步：变压器初级绕组匝数的计算

因为作用电压是一个方波，一个导通期间的伏秒值与初级绕组匝数关系

NP=Vinmin×Tonmax×108

(Bm－Br)×S

NP：初级绕组匝数

Vinmin：变压器初级最低电压

Tonmax：最大导通时间

Bm－Br：磁感应强度

S：磁芯有效截面积

第六步：次级绕组匝数的计算

Ns=Np/N

N为匝比

第七步：输出滤波电感的计算

=Vsmin－（VF＋Vomax）×Tonmax

△IL

△IL为IO的15%—20%

正激电路在实际中的应用

正激电路拓补结构多种多样，大致可以这样分类：根据驱动管子个数，可分为单管正激，双管正激;根据磁芯复位技术的不同，可分为辅助磁通绕组复位，LCD缓冲网络复位，RCD箝位复位，有源箝位复位;根据拓补结构的形式不同，可分为单个变换器和串、并组合变换器。

在各种间接直流变流电路中，正激DC/DC变换器具有电路拓补结构简单，输入输出电气隔离，电压升、降范围宽，易于多路输出等