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开关电源常见拓扑结构;目录;开关电源拓扑结构综述;开关电源分类;隔离式电路的类型;非隔离式拓扑举例;BUCK降压电路;BUCK电路的效率问题
K闭合时,D3不导通,而当K断开,由于N3的存在,当变压器初级线圈的励磁电流突然为0,D3导通,流过N3绕组中的电流正好接替原来励磁电流的作用,同时对Ui充电,使变压器铁心中的磁感应强度由最大值Bm返回到剩磁所对应的磁感应强度Br位置
在K关断的时间内,二次侧电压U2基本平稳,(直到反激电流降为0),向C和负载放电,输出电流I2小于Io后,C也开始放电
开关电源主要包括主回路和控制回路两大部分
CCM,DCM模式下的各点电压
DCM模式下的电压增益比
开关电源主要包括主回路和控制回路两大部分
在K关断期间,IL线性下降,若周期结束即K导通瞬间IL不等于0,则IL呈现左侧图(c)中的波形,电流连续。
所以M=D1/(1-D1)
1、可以吸收当控制开关K关断瞬间变压器次级线圈产生的高压反电动势能量,防止整流二极管D1击穿;
同BUCK电路相似,也可以从电压图形中分析出BOOST电路临界(BCM)的条件,即当IL的平均值就是输出电流Is,ΔIL为IL在本周期内的最大变化值。
5D1(1-D1)(1-D1)时,Io处在连续的状态。
当控制开关K由接通突然转为关断瞬间,流过变压器初级线圈的电流i1突然为0,而磁通不能突变,因此,在K关断的Toff期间,变压器铁心中的磁通主要由N2线圈回路中的电流来维持,N2中产生反激电流,流过D向电容C和负载R供电。
因此,无论是从串联分析还是通过具体电路分析都可以得出电压增益比是
由L上应用伏秒定理Ui*Ton=Uo*Toff
此时D1+D21,又有IL在Ts内的平均值是Is,Is=Vs(D1+D2)D1Ts/2L=MIo.
反激式:就是在开关管导通的时候存储能量,只有在开关管关断的时候释放才向负载释放能量。
D1是K闭合,D导通的时间Ton占总周期Ts的比例,D2是K关断,D截止的时间Toff占总周期Ts的比例
2、在K关断期间Toff,L将产生反电动势,流过电流IL由反电动势eL的正极流出,通过负载R,再经过续流二极管D,最后回到反电动势eL的负极。;工作过程分析;CCM,DCM;开关电源主要包括主回路和控制回路两大部分
上图是简化之后的BUCK电路主回路。
属于这种模式的开关电源有:并联式开??电源、boots、极性反转型变换器、反激式变压器开关电源。
在K由闭合到断开的瞬间,N2侧产生了一定大小的反激电压和电流,如果N2直接接在负载R上则会有一个非常大的脉冲。
另一方面,流过N3绕组中的电流产生的磁场可以使变压器的铁心退磁,使变压器铁心中的磁场强度恢复到初始状态。
1、可以吸收当控制开关K关断瞬间变压器次级线圈产生的高压反电动势能量,防止整流二极管D1击穿;
在整流二极管D1两端并联一个高频电容:
在K关断期间,IL线性下降,若周期结束即K导通瞬间IL不等于0,则IL呈现左侧图(c)中的波形,电流连续。
上图就是二次侧电流临界连续时,电压U2,电容C两端的电压Uc的变化过程
控制回路一般采用PWM控制方式,通过输出信号和基准的比较来控制主回路中的开关器件
2、在K关断期间Toff,L将产生反电动势,流过电流IL由反电动势eL的正极流出,通过负载R,再经过续流二极管D,最后回到反电动势eL的负极。
开关电源主要包括主回路和控制回路两大部分
当K由接通转为关断的时候,为了保持励磁不变,L也会产生反电动势eL。
1、当K导通时→IL线性增加,D1截止此时C向负载供电
最终电压增益比就是两者增益比的乘积即
属于这种模式的开关电源有:并联式开关电源、boots、极性反转型变换器、反激式变压器开关电源。
开关电源主要包括主回路和控制回路两大部分
下面分析输出电压的产生
N3两端是反接到输入Ui上,电压为-Ui,其过程相当于向Ui充电,即磁能转化为电能
K断开,由于N3绕组的磁复位和二次侧的二极管D1断流作用,二次侧输出相当于开路,相当于BUCK电路的开关器件关断,如上方右图所示
BUCK-BOOST输出的是一个反极性的电压
反激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时,变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式开关电源。;临界情况下的电路各点波形;电压增益比M(CCM);电压增益比M(DCM);临界情况下,M的计算用以上两种模式下任一种都可以,这里就不做分析了。
电流连续与否是由0.5ΔIL和Io的大小关系决定的,调节占空比D1或负载,有可能使工作模式在CCM和DCM模式之间发生转换。
CCM模式下,电压