單端正激變換器

2022-05-04 20:57:09 字數 1808 閱讀 4320

一、單端正激變換器的工作原理  

高頻變壓器副邊開關整流器的接線,主要是使功率管q1導通時,副邊整流管d1也導通,電網向負載rl輸送能量。此時輸出濾波電感l0儲存能量,當q1截止時,電感的儲能通過續流管d2向負載釋放。這種原邊與副邊開關管同時導通想負載輸送能量的方式稱之為「單端正激式變換器」。副邊結構與半橋雙端電路相近。不同之處在於q1截止期為了維持電感電流,副邊電路必須設定乙個續流二極體d2

t1純粹是一變壓器,輸出端要附加乙個電感器l0儲存能量。通常l0越大,這算到原邊的電感量就越大,是原邊電流越小。在變壓器中附加了乙個去磁繞組n3。作用為去磁復位。因為單端正激變換器的高頻變壓器,其磁通也是工作在磁滯迴線的一側。所以必須遵循磁通復位原則

當電路去掉去磁繞組n3時,q1截止期間,在t1中儲存的能量導致q1承受很高的電壓幅值;並且在瞬態過程中高平變壓器的漏感也引起管段電壓尖峰疊加在q1上容易擊穿q1,所以必須採用電郵去磁繞組的二極體鉗位電路,吧原邊高壓限制在允許範圍內。

為什麼要磁通復位:通常情況下單端反激式的用得比較多,而單端正激式的用得少。在單端正激式開關電源

中通常用繞組復位,而也加cd來進行尖峰吸收。至於為什麼要用繞組復位,因為單端的開關電源

繞組中的電流是脈衝,單向,而非雙向的交流。單端反激式的開關電源

由於原邊產生的磁通與副邊產生的磁通方向正好相反,所以可以抵消。但當原邊截副邊導通的時候原邊會產生反射電壓

,為了防止反射電壓

的疊加引起開關管(mos管

)損壞,因為要加上鉗位二極體

。單端正激式的開關電源由於原邊與副邊是同時導通和截止的,輸出端要加乙個電感器儲存能量,輸出這個電感量越大,折算到原邊的電感量也大使原邊電流越小。在原邊必須附加乙個去磁繞組加二極體進行去磁復位,因為單端正激式開關電源的高頻變壓器

磁通工作在磁滯迴線的一側必須要遵循磁通復位的原則。如果不加去磁繞組,在變壓器中儲存的能量將導致開關管(mos管

)承受很高的電壓幅值,並且在瞬態過程中高頻變壓器

的漏感引起的關斷電壓尖峰值也會疊加在開關管上,這樣很容易就將功率開關管

擊穿了。所以必須加去磁繞組電路將原邊的高壓限制在允許範圍內。12v/15a開關電源如果不做pfc最好用反激式,做起來簡單,不用復位繞組,輸出也無需加續流二極體

。而且輸入電壓範圍可以很寬,如60v-300vac都可以正常工作。

二、帶阻容、二極體復位電路的單端正激單管式變換器工作原理

單端正激單管式變換器的開關管截止電壓達到兩倍輸出電壓值2e。為了限制開關管截止高壓,當不用去磁繞組是,可以採用阻容、二極體復位電路,使得在q1管段開後形成類似單端反激變換器的負載電路。當q1關斷後,原邊繞組和d3、r、c、構成單端反激式變換器,勵磁電流iu經過d3衰減,原邊繞組的電壓反向,並疊加在輸入電壓上,所以q1承受的電壓為,vce1 = e+vc;

當電容電壓vc>e時,截止時間toff將小於導通時間ton,也就是最大貸通脈衝寬度可以超過二分之一週期,因此它能得到較大的輸出功率。q1承受的電壓較高,勵磁能量消耗在電阻上。與單端反激式變換器不同,因為原邊繞組的電感量較大,所以電阻值也比較大。

三、併聯單端正激雙管式變換器電路結構

這個電路圖由兩個相同的單端正激變換器併聯使用,提供雙倍的輸出功率。如果兩開關管由一組pwm脈衝激勵同時通斷,在副邊側可得到兩個單端變換器的疊加功率輸出。如果q1和q2由交替的脈衝通斷,而每個開關管的導通時間最大值均小於二分之一週期,那麼不僅輸出功率是兩個單端變換器的輸出功率疊加,並且由於續流二極體兩端的開關脈衝頻率搞了一倍。有利於縮小輸出濾波器的體積,並減少輸出電壓文波。

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