反激式开关电源的毕业设计 下载本文

常州工学院毕业设计论文 压;此电压使VT基极电流增大,导致其集电极电流随之增大,形成正反馈过程,使VT很快饱和。吃食W2两端电压使VD2反偏,随着VT集电极电流增大,R3上的压降增加,VT的基极电位由于电路中加了稳压二极管VD3而保持不变,故VT基极电流不断减小,VT开始退出饱和区,并向截止状态转换。VT的基极电流减小引起集电极电流减小,W1、W1'及VD1上的极性均发生翻转,VT的基极电流进一步减小,其集电极电流也随之减小,形成正反馈过程,VT很快截止。在VT截止期间,由于W2极性翻转式VD2导通,T在VT导通期间所存储的磁能转成电能而释放,供给负载。当磁能全部释放完毕,W1'上压降为零时,启动电路重新开始工作,周而复始,形成自激震荡。 由图反激波形图可得:

Vcemax=Vimax+nVomax 二极管VD2上的最大反压为: VVD2=

Vimax+Vcemax n

图 2-6 反激波形图

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常州工学院毕业设计论文 周期T越输入电压及输出电压的关系式为: T=Ton+Toff=

111=2P0Lw(+)

V1nV0f 从上式可知,当V1、V0一定时,f与P0成反比;当P、V0一定时,f与V1成反比,属于脉冲宽度与频率混合调制,也是自激行反激式电路的主要特性。 变压器一次电流与输入电压、输出电压之间的关系式为: ilmax=

2TP011=2P0(+) TonV1V1nV0从上式可知,当P0、V0一带那个是,V1增大,ilmax减小;当V1、V0一定时,ilmax与P0(即I0)成正比,在V1=V1min,以及P0=P0max时,ilmax值最大。 输出电压与输入电压之间的关系: V0=TonV1

RL 2TLW 2.4.3 反激电路的特点

在VT导通期间,VD2反偏;在VT截止时,VD2正偏,供给负载功率;VT集电极承受的最大电压值Vcemax=Vimax+nVomax;另外电路的利用率不高,一般用在小功率输出场合。

本章小结

开关电源有多种拓扑结构,常用的是上面所提到的几种,每一种拓扑结构都要自己的优势和缺点,所以只有仔细分析各种拓扑结构,才能决定自己的设计选择哪种才是最优设计。

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常州工学院毕业设计论文 第三章 电路的选择

3.1 电路拓扑类型的选择

3.1.1电路拓扑结构选择要注意的问题

1)升压或降压:输入电压总是比输出电压高或低吗,如果不是就不能选择buck变换器或boost变换器

2)占空比:输入电压和输出电压是否相差5倍以上,如果是,就可能要用变压器。计算合适的占空比,不要使占空比太小或太大。

3)需要多少组输出电压:如果多于一组,除非再后接电压调节器,否则就可能需要变压器,输出电压组数很多时,建议用多个变换器,这样做的结果比较理想。

4)是否需要隔离:考虑电压的高低,如果需要隔离就需要变压器。 5)EMI有什么要求:EMI的要求横哦啊,建议不要输入电流不连续的那些拓扑,如buck变换器,boost变换器,最好让变换器工作于电流连续模式。 6)成本高低:对离线式电源来说,也可以用IGBT,否则就考虑MOSTET 7)电源是否需要空载工作:如果电源需要空载工作,变换器就要工作于电流断续模式,除非是同步整流。

8)是否能够同步整流:同步整流不管负载大小如何,都可以是变换器工作于电流连续模式

9)输出电流的大小:如果输出电流很大,选用电压模式要比电流模式控制好。

3.1.2拓扑结构的对比分析

Buck电路存在着很多限制,变换电路上只有一个电感,没有变压器,这就意味着输入和输出之间不可能有隔离。Buck变压器只能对输入电压进行降压变换,如果输入电压比输出电压低,变换器就不能正常工作,而且buck电路只有一路输出,如果需要多路输出电压,除非愿意采用第二级电压调节器,如接解线

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常州工学院毕业设计论文 性调节器,buck电路就不能使用;虽然buck电路既可以工作于电流连续状态,又可以工作于电流断续状态,但是输入电流总是断续的,这就意味着每个周期里,当开关关断时,输入电流为零,输入电流断续会使EMI滤波器要比别的电路拓扑更大,而且buck电路不应用门极驱动。

Boost电路一个周期时间内,开关导通时,电压加于电感上,电流以某一斜率上升,并将能量储存在电感中,当开关关断时,电流讲过二极管流向输出电容和负载。但是buck变换器只有一个输出电压,无法得到多个输出电压,输出电压和输入电压没有隔离,输出电压不能比输入电压低,即使完全关断开关,输出电压只能等于输入电压(除去二极管的导通压降)。如果你需要只有一组输出且不用隔离的电源,那么boost变换器只需要处理只有一个绕组的电感即可。 正激式变换器需要有一个最小负载,电感必须足够大,才能保证脉动电流的峰值小于最小负载电流,否则电流就不会连续,并引起输出电压上升,所以正字式变压器不能工作在空载状态,因为无穷大的电感是不现实的。正激式变换器的变压器不能存储能量,因此不像反激式变换器那样有功率上的限制,变换器只有一个电感,用来平滑输出电容上的电流,正激式变换器可以做到500W甚至更大,这对MOSFET的要求比较高。

反激式变换器,开关导通时,能量存储于变压器原边的电感中,注意变压器的同名端,当开关关断时,漏极电压要高于输入电压,变压器副边电压高于地,使二极管导通,向输出电容和负载提供电源。反激式变化器可以在变压器副边有多少个绕组,方便地输出多组电压。各个输出电压和原边隔离,而且各组输出电压可以任意大小,仅仅通过调节器的变比就能实现。这种电阻可以工作于电流模式,也可以工作于电流断续模式,而且反激式变换器最常见的工作模式是电流断续模式。

我所设计的开关电源的输入是我们所用的日常的交流电,而输出的电压是48V,输出的最高电流是5A。因为buck变化器和buck变化器是不用变压器的,是非隔离式的,而且都是针对小功率的,只能单方面的升压或降压,且不能多路输出,调试上不出现问题,我想再做一路15V的输出,所以不考虑buck变化器和boost变换器。正激电路的优点很多,但是正激变换器的变压器是不能够存储能量的,虽然没有功率上限,但是正激电路多采用双正激开关电路用在较大的功

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