正激式变换器工作原理

正激式变换器工作原理

正激式变换器(Forward Converter)是一种常见的开关电源拓扑结构,被广泛应用于各种电子设备中。它采用了正激式变换方式,可以实现高效率的电能转换和稳定的输出电压。本文将从工作原理的角度详细介绍正激式变换器的运行机制。

正激式变换器主要由输入电源、开关管、变压器、输出电路和反馈控制电路等组成。其工作原理可以分为四个阶段:励磁阶段、导通阶段、关断阶段和搬运阶段。下面将逐步介绍这四个阶段的具体过程。

首先是励磁阶段。当输入电压施加到变压器的一侧时,由于变压器的自感作用,电流开始急剧增加。同时,反馈控制电路会控制开关管的导通时间,使其在合适的时间点导通。导通后,电流通过变压器的主绕组,储能于变压器的磁场中。

接下来是导通阶段。在导通状态下,电流继续通过开关管和主绕组,同时变压器的磁场也在不断积累能量。此时,输出电路中的电感和电容开始储存能量,为后续的电能转换提供支持。

然后是关断阶段。当开关管关闭时,变压器的磁场能量无法继续增加,开始释放储存的能量。此时,反馈控制电路会探测输出电压,并根据需要调整开关管的导通时间。在关断状态下,变压器的磁场能量通过副绕组传递给输出电路。

最后是搬运阶段。在搬运阶段,输出电路中的电感和电容会逐渐释放储存的能量,以供给负载使用。同时,反馈控制电路会根据输出电压的变化情况,调整开关管的导通时间,以维持输出电压的稳定。通过这样不断重复的四个阶段,正激式变换器可以实现输入电能到输出电能的高效率转换。其中,反馈控制电路起到关键作用,可以根据负载需求调整开关管的导通时间,以达到输出电压的精确控制。需要注意的是,正激式变换器在实际应用中需要充分考虑电路的参数匹配和保护措施,以确保电路的安全可靠运行。此外,还需要合理设计变压器的绕组结构和选用合适的材料,以提高变压器的效率和可靠性。

总结起来,正激式变换器是一种高效率的开关电源拓扑结构,通过合理的电能转换和稳定的反馈控制,实现了输入电能到输出电能的转换。它具有结构简单、效率高、输出电压稳定等优点,在各种电子设备中得到了广泛应用。

正激开关电源变压器工作原理

正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性和输出电压负载特性,相对来说比较好,因此,工作比较稳定,输出电压不容易产生抖动,在一些对输出电压参数要求比较高的场合,经常使用。1-6-1.正激式变压器开关电源工作原理 所谓正激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正在被直流电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出。 图1-17是正激式变压器开关电源的简单工作原理图,图1-17中Ui是开关电源的输入电压,T是开关变压器,K是控制开关,L是储能滤波电感,C是储能滤波电容,D2是续流二极管,D3是削反峰二极管,R是负载电阻。 在图1-17中,需要特别注意的是开关变压器初、次级线圈的同名端。如果把开关变压器初线圈或次级线圈的同名端弄反,图1-17就不再是正激式变压器开关电源了。 我们从(1-76)和(1-77)两式可知,改变控制开关K的占空比D,只能改变输出电压(图1-16-b中正半周)的平均值Ua ,而输出电压的幅值Up不变。因此,正激式变压器开关电源用于稳压电源,只能采用电压平均值输出方式。 图1-17中,储能滤波电感L和储能滤波电容C,还有续流二极管D2,就是电压平均值输出滤波电路。其工作原理与图1-2的串联式开关电源电压滤波输出电路完全相同,这里不再赘述。关于电压平均值输出滤波电路的详细工作原理,请参看“1-2.串联式开关电源”部分中的“串联式开关电源电压滤波输出电路”内容。 正激式变压器开关电源有一个最大的缺点,就是在控制开关K关断的瞬间开关电源变压器的初、次线圈绕组都会产生很高的反电动势,这个反电动势是由流过变压器初线圈绕组的励磁电流存储的磁能量产生的。因此,在图1-17中,为了防止在控制开关K关断瞬间产生反电动势击穿开关器件,在开关电源变压器中增加一个反电动势能量吸收反馈线圈N3绕组,以及增加了一个削反峰二极管D3。反馈线圈N3绕组和削反峰二极管D3对于正激式变压器开关电源是十分必要的,一方面,反馈线圈N3绕组产生的感应电动势通过二极管D3可以对反电动势进行限幅,并把限幅能量返回给电源,对电源进行充电;另一方面,流过反馈线圈 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。由于控制开关突然关断,流过变压器初级线圈的励磁电流突然为0,此时,流过反馈线圈N3绕组中的电流正好接替原来励磁电流的作用,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,即:流过反馈线圈N3绕组中电流是由

反激式和正激式变换器的工作原理

反激式和正激式变换器的工作原理 反激式变换器和正激式变换器是电力电子领域中常见的两种变换器结构,它们在不同的应用场景下具有不同的工作原理。 一、反激式变换器的工作原理 反激式变换器是一种常用的开关电源变换器,它通过开关管的开关动作来实现输入电压的变换。反激式变换器一般由一个开关管、一个变压器、一个滤波电容和一个负载组成。 1. 工作原理 反激式变换器的工作原理主要分为两个阶段:导通阶段和关断阶段。导通阶段:当开关管导通时,变压器的一侧与输入电源相连,另一侧与负载相连。此时,输入电流通过变压器的一侧流入,变压器的另一侧产生电磁感应,使得负载得到相应的电压。 关断阶段:当开关管关断时,变压器的一侧与负载相连,另一侧与滤波电容相连。此时,由于变压器一侧的电流无法立即变为零,电流会通过滤波电容继续流向负载,从而使得负载得到稳定的电压。2. 特点与应用 反激式变换器具有体积小、成本低、效率高等优点,广泛应用于电力电子产品中。例如,电视机、计算机、手机充电器等都采用了反激式变换器作为其电源模块,提供稳定的直流电压。

二、正激式变换器的工作原理 正激式变换器是一种将输入电压转换为输出电压的变换器,它通过不断开关的方式来实现电压的变换。正激式变换器一般由一个开关管、一个变压器、一个整流电路和一个滤波电容组成。 1. 工作原理 正激式变换器的工作原理主要分为两个阶段:导通阶段和关断阶段。导通阶段:当开关管导通时,输入电流通过变压器的一侧流入,变压器的另一侧产生电磁感应,使得负载得到相应的电压。 关断阶段:当开关管关断时,变压器的一侧与整流电路相连,另一侧与滤波电容相连。此时,由于变压器一侧的电流无法立即变为零,电流会通过整流电路继续流向负载,从而使得负载得到稳定的电压。 2. 特点与应用 正激式变换器具有输出电压稳定、抗干扰能力强等优点,广泛应用于电力电子领域中。例如,直流电源、变频器等都采用了正激式变换器作为其电源模块,提供稳定的输出电压。 总结: 反激式变换器和正激式变换器是电力电子领域中常见的两种变换器结构。反激式变换器通过开关管的导通和关断来实现输入电压的变换,广泛应用于电力电子产品中。正激式变换器通过不断开关的方式来实现电压的变换,具有输出电压稳定、抗干扰能力强等优点,

有源钳位正激变化器的工作原理

第2章有源箝位正激变换器得工作原理 2、1有源箝位正激变换器拓扑得选择 单端正激变换器具有结构简单、工作可靠、成本低廉、输入输出电气隔离、易于多路输出等优点,因而被广泛应用在中小功率变换场合。但就是它有一个固有缺点:在主开关管关断期间,必须附加一个复位电路,以实现高频变压器得磁复位,防止变压器磁芯饱与[36].传统得磁复位技术包括采用第三个复位绕组技术、无损得LCD箝位技术以及RCD箝位技术.这三种复位技术虽然都有一定得优点,但就是同时也存在一些缺陷[37-39]。 (1)第三复位绕组技术采用第三个复位绕组技术正激变换器得优点就是技术比较成熟,变压器能量能够回馈给电网. 它存在得缺点就是:第三复位绕组使得变压器得设计与制作比较复杂;变压器磁芯不就是双向对称磁化,因而利用率较低;原边主开关管承受得电压应力很大。 (2)RCD箝位技术采用RCD箝位技术正激变换器得优点就是电路结构比较简单,成本低廉. 它存在得缺点就是:在磁复位过程中,磁化能量大部分都消耗在箝位网络中,因而效率较低;磁芯不就是双向对称磁化,磁芯利用率较低。 (3) LCD箝位技术采用无损得LCD箝位技术正激变换器得优点就是磁场能量能够全部回馈给电网,效率较高。 它存在得缺点就是:在磁复位过程中,箝位网络得谐振电流峰值较大,增加了开关管得电流应力与通态损耗,因而效率较低;磁芯不就是双向对称磁化,磁芯利用率较低。 而有源箝位正激变换器就是在传统得正激式变换器得基础上,增加了由箝位电容与箝位开关管串联构成得有源箝位支路,虽然与传统得磁复位技术相比,有源箝位磁复位技术增加了一个箝位开关管,提高了变换器得成本,但就是有源箝位磁复位技术有以下几个优点: (1)有源箝位正激变换器得占空比可以大于0、5,使得变压器得原副边

正激变换器的工作原理

第1章Flyback正激变换器的工作原理 1.1 引言 有隔离变换器的DC/DC变换器按照铁芯磁化方式,可分为双端变换器(全桥、半桥、推挽等)和单端变换器(正激式、反激式等)。和双端变换器比较,单端变换器线路简单、无功率管共导通问题、也不存在高频变换器单向偏磁和瞬间饱和问题,但由于高频变换器只工作在磁滞回线一侧,利用率低。因此,它只适用于中小功率输出场合。 单端正激变换器是一个隔离开关变换器,隔离型变换器的一个根本特点是有一个用于隔离的高频变压器,所以可以用于高电压的场合。由于引入了高频变压器极大的增加了变换器的种类,丰富了变换器的功能,也有效的扩大了变换器的使用范围。 单端正激变换器拓扑以其结构简单、工作可靠、成本低廉而被广泛应用于独立的离线式中小功率电源设计中。在计算机、通讯、工业控制、仪器仪表、医疗设备等领域,这类电源具有广阔的市场需求。当今,节能和环保已成为全球对耗能设备的基本要求。所以,供电单元的效率和电磁兼容性自然成为开关电源的两项重要指标。而传统的单端正激拓扑,由于其磁特性工作在第一象限,并且是硬开关工作模式,决定了该电路存在一些固有的缺陷:变压器体积大,损耗大;开关器件电压应力高,开关损耗大;dv/dt和di/dt大等。 为了克服这些缺陷,提出了有源钳位正激变换器拓扑,从根本上改变了单端正激变换器的运行特性,并且能够实现零电压软开关工作模式, 从而大量地减少了开关器件和变压器的功耗,降低了d v /d t 和d i /d t ,改善 了电磁兼容性。因此,有源钳位正激变换器拓扑迅速获得了广泛的应用。 本章主要介绍Flyback型有源箝位正激变换器的稳态工作原理与电路设计。

单端正激变换器的工作原理

单端正激变换器的工作原理 01带隔离变压器(DC)-DC 前面介绍了四种基本的非隔离DC-DC变换器结构,它们有一个共同点就是输入输出存在直接的(电气)连接,然而在实际应用中,由于电压等级变换、安全、系统串并联等原因,需要进行输入和输出的电气隔离。在基本的非隔离DC-DC变换器(如Buck、Boost、Buck-Boost和Cuk变换器)中加入变压器,就可以派生出带隔离变压器的DC-DC变换器。比如,Buck变换器可以派生出单端正激变换器、桥式变换器、电压型推挽变换器等; Boost变换器可以派生出(电流)型推挽变换器等; Buck-Boost变换器可以派生出单端反激变换器等。 在DC-DC变换器中,变压器的作用主要是隔离,一定情况下也能起到变压的作用。应用在隔离DC-DC变换器中的变压器是高频变压器,(工作原理)与其他类型的隔离变换器不同,变压器铁芯必须加气隙。关于变压器的设计,是一个重要又复杂的过程。 今天,我们主要来聊聊单端正激变换器,所谓的单端变换器,是指变压器磁通仅在单方向变换的变换器。 02单端正激(Forward Conver(te)r) 单端正激变换器由Buck变换器派生而来。如下图

这是Buck变换器的拓扑图,在虚线位置插入一个隔离变压器,便可以得到单端正激变换器,如下图: 当开关管T闭合时,工作状态如下图:

根据图中的同名端表示,可以知道变压器副边也流过电流,D1导通,D2截止,电感电压为正,变压器副边的电流线性上升。在Dc*Ts期间,电感电压为 当开关管T关断时,工作状态如下图: 变压器副边没有电流流过,负载电流经反并联(二极管)D2续

正激变换器工作原理

正激变换器 实际应用中,由于电压等级变换、安全、系统串并联等原因,开 DC-变关电源的输入输出往往需要电气隔离。在基本的非隔离DC DC-变换换器中加入变压器,就可以派生出带隔离变压器的DC 器。例如,单端正激变换器就是有BUCK变换器派生出来的。 一工作原理 1 单管正激变换器 单端正激变换器是由BUCK变换器派生而来的。图(a1)为BUCK 变换器的原理图,将开关管右边插入一个隔离变压器,就可以得到图(a2)的单端正激变换器 图(a1)BUCK变换器

图(a2)单端正激变换器 BUCK 变换器工作原理: 电路进入平恒以后,由电感单个周期内充放电量相等, 由电感周期内充放电平恒可以得到: ?==T dt L u T L U 001

即: 可得: 单端正激变换器的工作原理和和BUCK 相似。 其工作状态如图如图(a3)所示: 图(a3)单端正激变换器工作状态 开关管Q 闭合。如图所示,当开关管Q 闭合时的工作状态如图a4所示, ? ?=--O N O N t T t o o i dt U dt U U 0 )(i i ON o o o i OFF o ON o i DU U T t U T D U DT U U t U t U U ==-=-=-)1()()(

图(a4) 根据图中同名端所示,可以知道变压器副边也流过电流,D1导通,D2截止,电感电压为正,变压器副边的电流线性上升。在此期间,电感电压为: O I L U U N N u -=1 2 开关管Q 截止。开关管截止时,变压器副边没有电流流过,副边电流经反并联二极管D2续流,在此期间,电感电压为负,电流线性下降: O L U U -= 在稳定时,和BUCK 电路一样,电感电压在一个周期内积分为零,因此: ()S O S I T D U DT U U N N ?-?=??? ? ??-1120 得: I O DU N N U 1 2 = 由此可见,单端正激变换器电压增益与开关导通占空比成正比,

半桥,全桥,反激,正激、推挽拓扑结构的区别和特点

1. 单端正激式 单端:通过一只开关器件单向驱动脉冲变压器。 正激:脉冲变压器的原/付边相位关系,确保在开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边同时对负载供电。 该电路的最大问题是:开关管T交替工作于通/断两种状态,当开关管关断时,脉冲变压器处于“空载”状态,其中储存的磁能将被积累到下一个周期,直至电感器饱和,使开关器件烧毁。图中的D3与N3构成的磁通复位电路,提供了泄放多余磁能的渠道。 2. 单端反激式 反激式电路与正激式电路相反,脉冲变压器的原/付边相位关系,确保当开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边不对负载供电,即原/付边交错通断。脉冲变压器磁能被积累的问题容易解决,但是,由于变压器存在漏感,将在原边形成电压尖峰,可能击穿开关器件,需要设置电压钳位电路予以保护D3、N3构成的回路。从电路原理图上看,反激式与正激式很相象,表面上只是变压器同名端的区别,但电路的工作方式不同,D3、N3的作用也不同。 3.推挽(变压器中心抽头)式

这种电路结构的特点是:对称性结构,脉冲变压器原边是两个对称线圈, 两只开关管接成对称关系,轮流通断,工作过程类似于线性放大电路中的乙类 推挽功率放大器。 主要优点:高频变压器磁芯利用率高(与单端电路相比)、电源电压利用 率高(与后面要叙述的半桥电路相比)、输出功率大、两管基极均为低电平, 驱动电路简单。 主要缺点:变压器绕组利用率低、对开关管的耐压要求比较高(至少是电 源电压的两倍)。 4. 全桥式 这种电路结构的特点是:由四只相同的开关管接成电桥结构驱动脉冲变压 器原边。 图中T1、T4为一对,由同一组信号驱动,同时导通/关端;T2、T3为另一对,由另一组信号驱动,同时导通/关端。两对开关管轮流通/断,在变压器原 边线圈中形成正/负交变的脉冲电流。 主要优点:与推挽结构相比,原边绕组减少了一半,开关管耐压降低一半。

有源钳位正激变化器的工作原理

第2章有源箝位正激变换器的工作原理 2.1有源箝位正激变换器拓扑的选择 单端正激变换器具有结构简单、工作可靠、成本低廉、输入输出电气隔离、易于多路输出等优点,因而被广泛应用在中小功率变换场合。但是它有一个固有缺点:在主开关管关断期间,必须附加一个复位电路,以实现高频变压器的磁复位,防止变压器磁芯饱和[36]。传统的磁复位技术包括采用第三个复位绕组技术、无损的LCD箝位技术以及RCD箝位技术。这三种复位技术虽然都有一定的优点,但是同时也存在一些缺陷[37-39]o (1)第三复位绕组技术采用第三个复位绕组技术正激变换器的优点是技术比较成熟,变压器能量能够回馈给电网。 它存在的缺点是:第三复位绕组使得变压器的设计和制作比较复杂;变压器磁芯不是双向对称磁化,因而利用率较低;原边主开关管承受的电压应力很大。 (2)RCD箝位技术采用RCD箝位技术正激变换器的优点是电路结构比较简单,成本低廉。 它存在的缺点是:在磁复位过程中,磁化能量大部分都消耗在箝位网络中,因而效率较低;磁芯不是双向对称磁化,磁芯利用率较低。 (3)LCD箝位技术采用无损的LCD箝位技术正激变换器的优点是磁场能量能够全部回馈给电网,效率较高。 它存在的缺点是:在磁复位过程中,箝位网络的谐振电流峰值较大,增加了开关管的电流应力和通态损耗,因而效率较低;磁芯不是双向对称磁化,磁芯利用率较低。 而有源箝位正激变换器是在传统的正激式变换器的基础上,增加了由箝位电容和箝位开关管串联构成的有源箝位支路,虽然与传统的磁复位技术相比,有源箝位磁复位技术增加了一个箝位开关管,提高了变换器的成本,但 是有源箝位磁复位技术有以下几个优点: (1)有源箝位正激变换器的占空比可以大于0.5,使得变压器的原副边匝

正激式变换器工作原理

正激式变换器工作原理 正激式变换器(Forward Converter)是一种常见的开关电源拓扑结构,广泛应用于电力电子领域。它具有高效率、高稳定性以及较小的尺寸和重量等优点,在各种应用场合中都有着重要的地位。本文将从工作原理的角度对正激式变换器进行详细介绍。 正激式变换器的工作原理如下:首先,输入电源将直流电压转换为交流电压,并通过变压器的绕组输入到开关管的驱动电路中。开关管会根据控制信号的输入情况,周期性地打开和关闭,从而控制输入电源的输出。当开关管打开时,输入电压通过变压器的绕组传递到输出负载上;当开关管关闭时,输出负载上的电流会通过变压器的绕组产生电磁感应,形成反馈信号,再经过滤波电路输出到控制电路,控制电路根据反馈信号调整开关管的状态。 正激式变换器的主要特点是能够实现电源的隔离,通过变压器的绕组可以实现输入电压和输出电压的转换。具体来说,当开关管打开时,输入电压经过变压器的绕组传递到输出负载上,此时变压器的绕组处于磁场储能阶段;当开关管关闭时,输出负载上的电流会通过变压器的绕组产生电磁感应,形成反馈信号,再经过滤波电路输出到控制电路,控制电路根据反馈信号调整开关管的状态。通过这种方式,正激式变换器能够实现输入电压和输出电压的隔离,并且能够提供稳定的输出电压。 在正激式变换器的工作过程中,控制电路起着重要的作用。控制电

路可以根据输出电压的变化情况来调整开关管的状态,以保持输出电压的稳定性。常见的控制方法有脉宽调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)等。在脉宽调制中,控制电路会根据输出电压的大小来调整开关管的通断时间,以保持输出电压在一定范围内的稳定。在脉冲频率调制中,控制电路会根据输出电压的变化速率来调整开关管的开关频率,以保持输出电压的稳定。 除了控制电路,正激式变换器还包括驱动电路和保护电路等。驱动电路用于控制开关管的通断,保证开关管能够按照预定的频率和占空比进行工作。保护电路用于监测和保护系统的安全性,例如过流保护、过压保护和短路保护等。这些电路的设计和实现都对正激式变换器的性能和可靠性有着重要的影响。 正激式变换器是一种常见的开关电源拓扑结构,在电力电子领域有着广泛的应用。通过控制电路的调节,它能够实现输入电压和输出电压的隔离,并提供稳定的输出电压。同时,驱动电路和保护电路的设计也对正激式变换器的性能和可靠性具有重要的影响。正激式变换器的工作原理非常复杂,需要综合考虑各种因素,但只有在理解了其工作原理的基础上,才能更好地进行设计和应用。

正激变换器磁复位原理

正激变换器磁复位原理 正激变换器是一种常见的电力变换器,其工作原理是通过磁复位实现能量转换。磁复位是指在变换器中通过周期性地改变磁场方向来实现能量传递和转换的过程。 在正激变换器中,主要有两个磁性元件:主磁感应线圈和辅助磁感应线圈。主磁感应线圈是由一个绕组组成的,它与输入电源相连。辅助磁感应线圈则是由另一个绕组组成的,它与输出负载相连。这两个磁性元件之间通过一个铁芯连接起来。 在工作时,输入电源会给主磁感应线圈施加一定的电流,从而在铁芯中产生一个磁场。由于铁芯的存在,磁场会集中在铁芯中,并进一步感应辅助磁感应线圈中的电流。 在正激变换器的工作周期中,输入电流会周期性地改变方向,从而使主磁感应线圈中的磁场方向也随之改变。这样一来,磁场方向的变化会导致辅助磁感应线圈中的电流方向也发生变化。通过这种方式,能量可以从输入电源传递到输出负载。 具体来说,当输入电流方向改变时,主磁感应线圈中的磁场也会随之改变。这个变化的磁场会感应出一个反向的电动势,从而使辅助磁感应线圈中的电流方向发生变化。这个变化的电流会通过输出负载,从而实现能量的传递。

通过周期性地改变磁场方向,正激变换器可以实现高效的能量转换。这是因为在磁复位的过程中,能量可以在变换器的不同部分之间来回传递,从而最大限度地减少能量的损耗。 除了能量转换外,正激变换器还有一个重要的功能是实现电压和电流的调节。通过改变输入电流的幅值和频率,可以调节输出负载上的电压和电流大小。这使得正激变换器在不同的应用场景中具有很大的灵活性。 正激变换器通过磁复位实现能量的传递和转换。通过周期性地改变磁场方向,能量可以在变换器的不同部分之间来回传递,从而实现高效的能量转换。同时,正激变换器还可以实现电压和电流的调节,具有很大的灵活性。这使得正激变换器成为了电力转换和调节的重要工具。

正激反激电路原理

正激反激电路原理 正激反激电路是一种用于电源电路中的电路设计,它是一种在转换器中产生交流电压的方式。这种电路可以被用于机器人、电子制造、计算机设备和医疗设备等很多领域。本文将介绍正激反激电路的原理、工作方式和应用。 1. 原理 正激反激电路是一种在转换器中产生交流电压的方式。它是通过变压器、开关器件、电容器和二极管组成的。这种电路可以产生可控的输出电压,并使用一个反馈回路来保持输出电压稳定。应用这种电路的原理是利用输出端的屏蔽二极管对变压器产生自感峰值反向冲击的过程来完成。 2. 工作方式 在正激反激电路中,开关器件是一个非常重要的组成部分。开关器件的任务是打开和关闭电路,以便控制电压和电流。当开关器件关闭时,电容器中的电荷被放电,电感器中的磁场随着电流变化而崩溃,导致二极管变成导通状态,从而使电容器的负极上升到一个负电压。 当开关器件打开时,磁势能被储存在电感器中,启动变压器的一端将产生一个高电流峰值。使用此时的电容器,将其存储的电能释放,以达到输出电压的目的。 输出电压的稳定性由反馈回路控制。此反馈回路可提供相应的控制信号,使反向电流在二极管上产生相同的电压,使输出电压保持在需要的范围内。 3. 应用 在机器人中,电源电路通常需要承受较大的工作负载,在这种情况下,使用交流转换器就变得非常有用了。此外,交流转换器的效率也高,可以为机器人提供所需的功率。 在计算机设备中,交流转换器可以用于调整电压,以便为其他设备提供所需的电流。此外,它还可以提供更高的效率和更低的热量产生,从而延长设备的使用寿命。 在医疗设备中,需要高效率的电源电路以确保正确的电源工作。正激反激电路可以为医疗设备提供所需的功率和稳定性,并且可以轻松地控制输出电压。这个特点对于医疗设备来说非常重要。

(完整word版)有源钳位正激变化器的工作原理

第2章有源箝位正激变换器的工作原理 2。1 有源箝位正激变换器拓扑的选择 单端正激变换器具有结构简单、工作可靠、成本低廉、输入输出电气隔离、易于多路输出等优点,因而被广泛应用在中小功率变换场合.但是它有一个固有缺点:在主开关管关断期间,必须附加一个复位电路,以实现高频变压器的磁复位,防止变压器磁芯饱和[36]。传统的磁复位技术包括采用第三个复位绕组技术、无损的LCD箝位技术以及RCD箝位技术。这三种复位技术虽然都有一定的优点,但是同时也存在一些缺陷[37—39]。 (1)第三复位绕组技术采用第三个复位绕组技术正激变换器的优点是技术比较成熟,变压器能量能够回馈给电网。 它存在的缺点是:第三复位绕组使得变压器的设计和制作比较复杂;变压器磁芯不是双向对称磁化,因而利用率较低;原边主开关管承受的电压应力很大。 (2)RCD箝位技术采用RCD箝位技术正激变换器的优点是电路结构比较简单,成本低廉。 它存在的缺点是:在磁复位过程中,磁化能量大部分都消耗在箝位网络中,因而效率较低;磁芯不是双向对称磁化,磁芯利用率较低。 (3) LCD箝位技术采用无损的LCD箝位技术正激变换器的优点是磁场能量能够全部回馈给电网,效率较高。 它存在的缺点是:在磁复位过程中,箝位网络的谐振电流峰值较大,增加了开关管的电流应力和通态损耗,因而效率较低;磁芯不是双向对称磁化,磁芯利用率较低。 而有源箝位正激变换器是在传统的正激式变换器的基础上,增加了由箝位电容和箝位开关管串联构成的有源箝位支路,虽然与传统的磁复位技术相比,有源箝位磁复位技术增加了一个箝位开关管,提高了变换器的成本,但是有源箝位磁复位技术有以下几个优点:(1)有源箝位正激变换器的占空比可以大于0。5,使得变压器的原副边匝比变大,从而可以有效地减少原边的导通损耗; (2)在变压器磁复位过程中,寄生元件中存储的能量可以回馈到电网,有利于变换器效率的提高; (3)变压器磁芯双向对称磁化,工作在B—H回线的第一、三象限,因而有利于提高了磁芯的利用率; (4)有源箝位正激变换器的变压器原边上的电压是是有规律的方波,能够为副边同步整流管提供有效、简单的自驱动电压信号,因而大大降低了同步整流电路的复杂度。

正激变换器

伺京邮电大学 正激变换器 主讲人:杨艳 正激变换器的工作原理 几种复位方式及其比较

单端正激变换器的主电路 开关管Q按PWM方式工作,D|是输岀整流二极管,是续流二极管,Lf是输出滤波电感,Cf是输岀滤波电容。变压器有三个绕组,W]原边绕组,W2副边绕组,复位绕组。 开关管Q导通,电源电压V IN加在原边绕组上,变压器铁芯磁通(卩增加,则变压器铁芯磁通增量:

得变压器原边磁化电流: 式中是原边绕组的励磁电感。副边绕组W2上的电压为: 此时整流二极管D]导通,续流二极管1>2截止,流过滤波电感片的电________ 显然这和BUCK变换器中开关管Q导通时一样。变压器原边绕组电流: Q关 断,变 压器 原边 绕组

变压器原边绕组和副边绕组的电压分别为: 此时整流管关断, 流过电感Lf电流 通过续流二极管 续流,显然和BUCK变换器类似。在此开关状态中,加在Q上的电压为:电源V,反向加在复位绕组W,上,故铁芯被去磁,铁芯的磁通《P 减小: 铁芯磁通(P的减小量: 是去磁时间。 式中Tr-t on 7 乎激变换器的不同开关状态亠C 励磁电流&从原边绕组中转移到复位绕组中,并开始线性减 小: ( 在Tr时刻, ,变压器完成磁复位。 >

Q关断状态中,所有绕组均没有电流,它们的电压为零。滤波电感电流经续流尹管续流。在此时Q上的电压为: 由于在正激变换器中矗巫须复位,得: 整理得: 正激变换器的不同开关状态 如果w 1>w 3 ,则去磁时间小于开通时间即开关 管的工作占空比 如果W|VWs,则去磁时即开关管的工作占空 比[ W|>险讐电压大于2倍输入电压;Wj

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