反激变换器的原边非线性电流控制方法
电源设计中的原边反馈控制和副边反馈控制方案分析-技术方案
电源设计中的原边反馈控制和副边反馈控制方案分析-技术方案一、原边反馈控制、副边反馈控制方案分析PSR(Primary Side Regulator)即原边反馈，用于反激式开关电源中，其利用辅助线圈来提取副边线圈上的输出电压信号。
由于辅助线圈与副边线圈上的电压与匝数比有关，且在副边线圈去磁结束点(即线圈上的电流下降至零时)，电源输出电压等于副边线圈上的电压，采样该反馈电压信号，经控制芯片处理得到理想的PWM控制信号，用于控制原边侧功率管的开关，功率管的开关时间决定了变压器上能量储存的多少，从而也直接影响了副边输出电压的大小。
利用这一系列的反馈关系，终可得到稳定的电压输出。
SSR(Secondary Side Regulator)即副边反馈，副边反馈控制技术是发展较早的反激式开关电源控制技术，其对输出电压的提取过程直接在变压器的副边电压输出端完成，因此需要在副边增加光耦、TL431及相关阻容元件，其中TL431为误差放大器，能够实时监测输出电压，并将监测结果以电流的形式通过光耦反馈至原边，同时保证输入端与输出端的隔离。
二、两者的比较如下为思睿达原边反馈控制(PSR)方案和副边反馈控制(SSR)方案。
C6267原边反馈控制方案C5269S副边反馈控制方案三、原边、副边方案如何选?比如在充电器领域，直接对电池充电的应用，一般会对空载电压精度要求高，可以选择副边电源IC+恒流芯片来做。
通过电池管理芯片，对电池充电的。
因为电池管理芯片会有过压和过流保护，可以直接选用原边方案来进行，这样成本相对于副边的方案来说会降低很多。
有时候也可以和客户讨论客户的设计方案来降低成本，引导客户开案。
如在LED灯领域，每串灯珠的前面没有加上一个限流电阻。
那么，在电源线路设计中，用副边方案的IC+高精度恒流方案来做，价格较高;用原边方案，原边的恒流精度在生产中很难达到客户的要求。
但是在每串灯珠的前面加上一个限流电阻，那么就可以直接用原边方案来进行设计，既可达到客户要求，又可以节约成本。
反激变换器工作原理
反激变换器工作原理反激变换器是一种常用的电力转换器，它通过周期性地打开和关闭开关管来实现输入电压的转换。
它主要由开关管、变压器、电感器、电容器和负载组成。
反激变换器的工作原理如下：1. 开关管：反激变换器通常采用MOSFET或IGBT作为开关管。
开关管在工作周期内周期性地打开和关闭，通过控制开关管的导通和截止状态来调节输出电压。
2. 变压器：变压器是反激变换器的核心部件之一，它由一个或多个绕组组成，将输入电压转换为所需的输出电压。
开关管的开关状态改变会导致变压器中的磁场变化，从而产生电压变化。
3. 电感器和电容器：电感器和电容器通常用来滤除变压器输出的脉动，以平稳输出电压。
电感器能够储存电能并提供稳定的电流，而电容器则能存储电能并提供平稳的电压。
4. 负载：负载是反激变换器的输出部分，它可以是各种各样的电子设备，如电脑、手机等。
负载对于电压的要求不同，因此反激变换器需要根据负载的需求来调节输出电压。
反激变换器的工作过程如下：1. 当开关管导通时，输入电流通过开关管、变压器和电容器，形成一个闭合回路。
同时，变压器的绕组储存能量，电容器储存电荷。
2. 当开关管截止时，闭合回路断开，变压器绕组中的磁场塌陷，产生一个反向的电压。
该电压在电感器和电容器的作用下，使得输出电压大于输入电压，并提供给负载。
3. 根据负载的需求，反激变换器会周期性地控制开关管的开关状态，以使输出电压保持稳定。
当开关管重新导通时，循环重新开始。
反激变换器通过打开和关闭开关管，利用变压器、电感器和电容器的储能和释能特性，将输入电压转换为所需的输出电压，以满足负载的工作要求。
反激变换器控制电路的设计
反激变换器控制电路的设计反激变换器是一种常见的开关电源，其具有体积小、效率高、输出稳定等优点，在电子设备中得到广泛应用。
反激变换器的工作原理是利用开关器件的开关周期性地将输入电能转换为脉冲能量，并通过变压器实现电能的传输与转换。
在反激变换器中，控制电路起着起着关键的作用，它控制开关器件的开关状况，进而影响反激变换器的输出电压和电流。
1.稳定性控制电路应具有良好的稳定性，确保反激变换器的输出电压和电流稳定在设计要求的范围内。
稳定性包括两个方面，一是电压稳定性，即输出电压在负载变化、输入电压变化等情况下能够保持稳定；二是电流稳定性，即输出电流在变化负载下能够保持稳定。
2.响应速度控制电路应具有快速的响应速度，能够迅速调整开关器件的开关状况，以适应输入电压和负载变化的需要。
响应速度的快慢对于反激变换器的稳定性和动态特性有着重要影响。
3.保护功能控制电路应具有良好的保护功能，可以保护反激变换器遭受短路、过载等异常情况的损害。
保护功能包括过流保护、过压保护、温度保护等，可以通过传感器检测电流、电压和温度等参数，当这些参数超过设定值时，控制电路会采取相应的保护措施。
4.频率稳定性控制电路中的时序控制信号需要保持稳定的工作频率，以保证反激变换器的正常工作。
频率稳定性关系到变压器的工作效果和整个电路的稳定性，因此控制电路需要采取一定的措施来保证频率的稳定。
设计反激变换器控制电路时，需要根据具体的应用场景和要求进行选型和方案设计。
最常用的控制电路包括反馈控制、脉宽调制（PWM）控制、脉跳频率调制（PTFM）控制等。
-反馈控制是根据反馈信号来调整开关器件的开关状态。
它通过比较反馈信号和设定值，产生误差信号，根据误差信号调整开关器件的开关频率和占空比。
反馈控制的优点是稳定性高，适用于输出电压和电流要求较高的应用场合。
-PWM控制是通过改变开关器件的导通时间和关闭时间来调整输出电压和电流。
PWM控制器根据输入电压和负载情况，通过比较器和逻辑门产生比较脉冲，控制开关器件的导通和截止。
反激变换器的工作原理
反激变换器的工作原理一、引言反激变换器是一种常见的电源变换器，广泛应用于各种电子设备中。
它具有体积小、效率高、成本低等优点，因此得到了广泛的应用。
本文将详细介绍反激变换器的工作原理。
二、反激变换器的基本结构反激变换器由输入滤波电容、开关管、变压器、输出整流电路和输出滤波电容等组成。
其中，开关管控制输入电源与变压器之间的连接和断开，从而实现能量转换；变压器则起到能量转换和隔离的作用；输出整流电路将交流信号转化为直流信号；输出滤波电容则平滑输出直流信号。
三、反激变换器的工作原理1. 开关管控制在反激变换器中，开关管是非常重要的一个部分，它控制着输入电源与变压器之间的连接和断开。
当开关管导通时，输入电源会通过开关管进入到变压器中；当开关管关闭时，则会产生一个高压脉冲，从而使得能量从变压器向输出端传输。
2. 变压器在反激变换器中，变压器的作用是将输入电源的能量转换为高频交流信号，并将其传输到输出端。
具体来说，当开关管导通时，输入电源会通过变压器的一段绕组，并在另一段绕组上产生一个磁场；当开关管关闭时，则会使得磁场崩溃，从而产生一个高压脉冲。
3. 输出整流电路在反激变换器中，输出整流电路的作用是将交流信号转化为直流信号。
具体来说，输出整流电路由二极管和滤波电容组成，其中二极管起到将交流信号转化为直流信号的作用，而滤波电容则平滑输出直流信号。
4. 输出滤波电容在反激变换器中，输出滤波电容的作用是平滑输出直流信号。
具体来说，当输出端存在负载时，会产生一定的纹波；而输出滤波电容则可以对这些纹波进行平滑处理。
四、反激变换器的优点和缺点1. 优点(1) 体积小：反激变换器采用高频开关技术，在同等功率情况下可以大大减小变压器尺寸。
(2) 效率高：反激变换器采用高频开关技术，能够减小开关管的导通和截止时间，从而提高效率。
(3) 成本低：反激变换器采用简单的电路结构，因此成本较低。
2. 缺点(1) 电磁干扰：反激变换器中存在高频信号，容易对周围的电子设备产生电磁干扰。
反激变换器PSR芯片控制原理
Io
所以： I pks k I o 其中 k 2
t t 1 1 Np I pks on 2 ( I pk ) on 2 2 Tsw 2 N s Tsw
(3-7)
Tsw t on2 N Vin min ( k T 1 ) 2Vo Vo VD
(3-8)
由于不论是实现 CV 还是 CC，都是通过对辅助绕组的电压信号进行测试，所以检测该绕组的信号仅 需要一个引脚就可以了，但是需要检测的变量却很多，如下图 1-2 所示：在此图中， 信号用于检测二次侧绕组的电压，以便和 IC 内部的参考电压比较，从而用于 CV 模式的电压 调节； 信号和用于检测二次侧二极管的导通时间； 信号还用于判断变压器的去磁，防止进入 CCM 模式。 某些 IC 还对处的信号检测，该处的信号反应输入电压，用于输入电压的前置补偿，改善电压 调整率。 处的信号还用于输入电压的欠压保护（某些 IC） ，在输入交流电压较低时，关闭 IC 的输出， （这个对于宽迟滞范围供电的 IC 而言，交流输入欠压保护似乎是必须的，不然会导致电路进入 混乱或者过应力的状态） 。
图 1-2 需要在辅助绕组上检测的信号
二。IC 内部传输延时造成的电流误差（电压调整率问题）
由于 IC 内部存在传输延时， (propagation delay time) 记为 tpd;另外， IC 输出的关断信号从高电平 转为低电平也需要转换时间，而 MOSFET 关断也需一定的关断时间，所以总的关断延时是上述三种 延时的之和。这就意味着外部检测电阻的电压达到电流限定值之后，不是立刻就将 MOSFET 关断， 而是经过一段延时才将其关断， 原边电感中的电流继续上升， 其数值要比理论的数值大,如图 2 所示。
反激变换器工作原理
反激变换器工作原理
反激变换器（Flybacktransformer）是一种单端、双边输出电源设备，主要用于小功率应用，如电源电路、转换器等。
反激变换器利用磁性回线（flyback）及反激自动调节稳定输出电压。
它可以有效
地克服占空比的变化所导致的输出变化，常用于交流至直流的转换中。
反激变换器是一种单端变换器，其输入由一个线圈和一个驱动电路组成，输出主要来自另一个线圈，由一个具有反激特性的电感和一个二极管构成。
在反激变换器中，输入电压由控制电路引入，依照变换器的结构进行控制，通过控制电路的控制信号，使输入的电流在负载和反馈电路的反馈信号的变化中不断调整，在调节过程中，反激变换器采用了一个反激特性的电感为主体，它可以有效的平衡负载电流，从而实现稳定的工作电流。
反激变换器的控制电路可以采用多种方式来实现，其中最常用的就是半桥调制和三端稳压控制，这也是现在电源模块中最常采用的控制方式。
这两种控制方式都可以通过控制电路的调制以及二极管的操作，将输入的AC电压转换为输出的直流电压，使输出电流与负载的
变化保持一致，从而保证了输出电压的稳定性。
另外，反激变换器还可以采用多种方式进行改进和改进，以节约能源和提高性能，例如采用永磁驱动、多路控制等技术。
其中，永磁驱动可以缩短变换器内部损耗时间，提高输出电压变化速率；而多路控制可以更有效的利用电流，使变换器的效率更高。
以上就是反激变换器的工作原理，它是当今电子设备中应用最广
泛的电源设备，可以有效提高电源的效率和稳定性，同时能够节省电能，从而节约成本。
总的来说，反激变换器的优点极其明显，它提供了一个简单而又有效的方法，用于交流至直流的转换，为电子设备的应用发挥了重要作用。
一种多模式控制原边反馈反激变换器设计
LIU Tian⁃xiang，NI Chao，XIE Jun⁃fu （Leihua Electronic Technology Research Institute of AVIC，Wuxi 214063，China）
Abstract: Because of its small size，high efficiency and isolated，primary side regulation flyback converter is widely used in medium and small- sized power supply. To improve the efficiency of power supply，specially the efficiency in the light load，a multi- mode control adapted for the PSR flyback converter was designed in the thesis. The principle of the proposed converter is discussed in detail. The design method of key parameters is carefully depicted. Finally，the experimental results from a 5V/2W prototype designed by LT8303 are presented to confirm the operation，validity，and features of the proposed converter. Key words: multi-mode control；primary-side feedback；flyback converter；LT8303
反激变换器原副边电压不同绕组间的电压电流的关系
反激变换器原副边电压不同绕组间的电压电流的关系
在反激变换器中，原边和副边的电压电流关系受到变换器的结构和工作模式的影响。
一般来说，原边和副边的电压和电流之间存在以下关系：
1. 电压转换关系：根据电压变换的原理，副边的电压通常是原边电压的倍数。
这个倍数通常由变换器的变换比决定。
变换比等于副边绕组的匝数除以原边绕组的匝数。
2. 电流转换关系：根据电流变换的原理，副边的电流通常是原边电流的比例关系。
这个比例关系也是由变换器的变换比决定。
具体的比例关系可以通过变压器的转换比、电感器和电容器的参数以及电路结构等因素来确定。
需要注意的是，反激变换器是一种非线性系统，其电压、电流关系可以受到多种因素的影响，如变压器的非线性磁性、电感和电容元件的等效参数以及电路的非线性特性等。
因此，在实际应用中，需要根据具体的参数和工作条件来确定原边和副边之间的电压电流关系。
FSR原边反馈反激式变换器及原理
FSR原边反馈反激式变换器及原理FSR（Flyback Switching Regulator）原边反馈反激式变换器是一种常见的开关电源拓扑结构，可以同时实现输入输出电压的隔离和转换。
本文将详细介绍FSR原边反馈反激式变换器的工作原理及其特点。
[图片]在FSR原边反馈反激式变换器中，电源输入通过变压器的一侧加入，并由输入电容进行滤波。
控制IC产生的PWM信号控制MOSFET的开关，将输入电压转换为短暂的高功率矩形脉冲，并传输给变压器。
由于变压器的变比，高功率脉冲信号被变压器转换为低功率矩形脉冲信号，然后通过输出二次侧的整流和滤波电路得到所需的输出电压。
1.输入滤波和整流：电源输入先通过输入电容进行滤波，降低电源噪声。
然后，经过整流电路将交流输入转换为直流输入。
2.反激开关：控制IC通过控制频率和占空比产生PWM信号，控制功率MOSFET的通断。
当MOSFET导通时，电源输入电源通过变压器传递到输出端；当MOSFET截止时，输出端的电压会产生反向电压，称为反激。
3.变压器：变压器是FSR变换器的核心组件。
它以一定的变比将输入电压转换为输出电压。
当功率MOSFET导通时，输入脉冲能量被储存在变压器的磁场中；当MOSFET截止时，储存在磁场中的能量通过变压器的绕组耦合到二次侧，并转换为输出电压。
4.输出整流和滤波：由于输出是交流信号，需要进行整流和滤波处理，将其转换为直流输出。
通常，采用整流二极管和输出电容来实现。
1.隔离性：由于变压器的存在，输入与输出之间具有隔离性，使输出与输入之间不会存在电气连接。
这保证了输出的安全性和稳定性。
2.最小化元件数量：FSR变换器相对于其他开关电源结构，所需元件数量较少，减小了系统的复杂性。
3.简化控制电路：FSR变换器采用原边反馈控制方式，可实现电流和电压双回路控制，简化了控制电路的设计。
4.可实现多输出：FSR变换器可通过变压器的设计来实现多种输出，满足不同应用的需求。
FSR原边反馈反激式变换器和原理
FSR原边反馈反激式变换器和原理FSR原边反馈反激式变换器是一种常见的开关电源拓扑结构。
该结构主要由变压器、功率开关管、控制电路和输出滤波器组成。
FSR原边反馈反激式变换器能够实现DC-DC变换，将一个特定直流电压转换为另一个直流电压。
1.输入电源启动变压器：开关管导通，使电流通过变压器的一端。
随后开关管关断，变压器储存的能量在电流继续流动时释放出来。
2.能量存储:当开关管导通时，电源电压施加在变压器的初级线圈上，产生磁通。
磁通经过绝缘空气间隙传递到变压器的副级线圈，由副级线圈转换为输出电压。
3.反激:当开关管关断时，变压器上的磁场崩溃，产生反向电动势，该电动势使能量通过副级线圈返回输入电源。
这种能量传输称为反激，以维持电源在开关断开状态时电荷平衡。
4.输出电压调节:控制电路监测输出电压，如果输出电压低于预设值，控制电路会相应地减小开关管的导通时间，从而增加输出电压。
当输出电压达到预设值时，控制电路会通过调整开关管的导通时间来维持输出电压的稳定性。
1.较高的转换效率：该变换器利用了变压器储能和反激原理，在能源传输过程中最大限度地减少了能量损耗，从而提高了转换效率。
2.输出电压稳定性：通过控制电路的调节，能够实现对输出电压的精确控制和稳定性。
3.相对简单的设计和制造：该拓扑结构相对简单，制造和维护相对容易。
4.适用于大功率应用：FSR原边反馈反激式变换器适用于较高功率需求的应用，如电视机、电脑等。
然而，FSR原边反馈反激式变换器也存在一些缺点：1.电源波动：在变换器工作时，由于开关管的动作，可能会导致输出端的电源波动。
2.EMI干扰：在变换器开关过程中，可能会产生电磁干扰(EMI)，对其他电子设备产生干扰。
综上所述，FSR原边反馈反激式变换器是一种常见的开关电源拓扑结构，其原理基于能量储存和反激原理。
该变换器具有高效、稳定和适用于大功率应用等优点，但也存在电源波动和EMI干扰等缺点。
反激电路原理详解
反激电路原理详解
反激电路又称零电压开关电路，是一种基本的开关变换电路，它是由两个元件组成的。
反激电路中，当初级开关管Q1导通时，通过初级线圈的电流为0。
此时，次级线圈有两个磁极，并且次级线圈只有一个回路，电感L（即初级线圈到次级线圈的距离）随次级线圈电流的增加而增加。
在反激变换器中，当开关管Q1
截止时，变压器副边电压Udc通过次级线圈回到原边，使得初
级线圈电流为零。
当开关管Q1导通时，如果变压器副边没有电压，初级线圈中将产生一个大的电流通过电感L（即初级线圈到次级线圈的距离）。
因此，在反激变换器中，为了防止反激式开
关管Q1关断时产生的大电流损坏变压器副边电压，必须始终大于或等于输入电压。
由于在反激变换器中使用了电感元件L（即初级线圈到次级线圈的距离），因此电感电流与初级和次级之间
的电容Ci有关。
当Ci增大时，则电流将减小；反之则电流增大。
反激式变换器的这种结构特点就决定了在反激变换器中必须采用负反馈控制。
—— 1 —1 —。
多原边绕组反激变换器均衡
在多原边绕组反激变换器中实现均衡是一种重要的设计考虑。
均衡可以确保各个原边绕组之间的电流和磁场分布相对均匀，从而提高系统的性能和稳定性。
以下是一些常用的方法来实现多原边绕组反激变换器的均衡：
1. 原边绕组匝数选择：确保各个原边绕组的匝数比例适当，以使其电感值相对均匀。
这样可以确保在负载变化时，各个原边绕组的电流变化相对平衡。
2. 磁芯设计：选择合适的磁芯材料和形状，以确保磁场在磁芯内部的分布均匀。
这有助于减小原边绕组之间的磁耦合差异，提高系统的均衡性能。
3. 控制电路设计：使用适当的控制电路来监测和控制各个原边绕组的电流。
通过反馈机制和控制算法，可以实现对各个原边绕组的电流进行均衡调节。
4. 负载平衡：在设计中考虑负载的特性，采取合适的措施来保持负载在各个原边绕组之间的均衡。
例如，使用合适的输出滤波电路和负载分配策略。
5. 仿真和实验验证：使用电路仿真工具和实验测试来验证设计的均衡性能。
通过对系统进行模拟和实际测试，可以调整和优化设计参数，以获得更好的均衡效果。
综上所述，实现多原边绕组反激变换器的均衡需要综合考虑原边绕组匝数、磁芯设计、控制电路设计、负载平衡和仿真验证等因素。
通过合理的设计和调节，可以提高系统的均衡性能，并确保各个原边绕组之间的电流和磁场分布相对均匀。
1。
多原边绕组反激变换器均衡
多原边绕组反激变换器均衡
多原边绕组反激变换器均衡（multi-winding flyback transformer balancing）是针对多原边绕组的反激变换器进行的一种优化，旨在改善电路的工作效率和性能。
多原边绕组反激变换器是一种特殊的变压器，具有多个原边绕组和一个单独的次级绕组。
它通过切断原边绕组上的电流来传递能量，从而实现能量转换。
然而，由于原边绕组之间的电感和电阻不一致，会导致电流在各原边绕组上不平衡，从而降低电路的效率。
为了解决这个问题，可以采取以下措施来实现多原边绕组反激变换器的均衡：
1. 选择相近的绕组参数：在设计变压器时，尽量选择相近的绕组参数，如电感和电阻，以便使各原边绕组的特性更为一致。
2. 添加反馈环路：通过添加反馈环路来监测各原边绕组上的电流，并根据实际情况进行调节，以实现电流的均衡分配。
3. 使用磁芯的短路技术：将磁芯上的一部分绕组短路，从而实现原边绕组之间的电流均衡。
4. 使用额外的电感元件：在各个原边绕组之间添加额外的电感元件，以提供额外的路径来平衡电流。
通过以上措施，可以达到多原边绕组反激变换器的均衡效果，
提高电路的效率和性能。
这对于一些对电流均衡要求较高的应用，如电动车充电桩、太阳能逆变器等，尤为重要。
反激电路的工作模式
反激电路的工作模式反激电路是一种常用的电子电路，在许多应用中起到了重要的作用。
它的工作模式是利用反馈原理，通过控制反馈信号来实现电路的稳定工作。
反激电路一般由一个放大器和一个反馈网络组成。
放大器负责放大输入信号，而反馈网络则将一部分输出信号反馈给放大器的输入端，通过控制反馈信号的幅值和相位，来影响放大器的输出。
反激电路有两种基本的工作模式，即正反馈和负反馈。
正反馈是指反馈信号与输入信号同相位，而负反馈则是指反馈信号与输入信号反相位。
在正反馈模式下，放大器的输出会增强输入信号，从而产生一个自激振荡的效果。
这种模式常用于振荡器电路中，例如正弦波振荡器和方波振荡器等。
正反馈可以通过适当的电路设计和参数选择，使得电路在特定的频率范围内产生稳定的振荡信号。
而负反馈模式下，反馈信号与输入信号相位相反，通过控制反馈信号的幅值和相位，可以有效地抑制放大器的非线性失真和干扰噪声，提高整个电路的线性度和稳定性。
负反馈在放大器电路中广泛应用，例如运放电路、放大器电路等。
在反激电路中，还存在着一个重要的参数，即反馈系数。
反馈系数描述了反馈信号在整个电路中所占的比例。
反馈系数越大，反馈的效果就越明显，电路的稳定性和线性度就越好。
但是过大的反馈系数也会引起电路的不稳定和振荡。
因此，在设计反激电路时，需要根据具体应用需求来选择合适的反馈系数。
除了正反馈和负反馈之外，反激电路还可以根据反馈信号的类型进行分类。
常见的反馈信号类型包括电压、电流和功率三种形式。
电压反馈是指将放大器的输出电压与反馈网络连接；电流反馈则是将放大器的输出电流与反馈网络相连；功率反馈则是通过测量放大器输出的功率来控制反馈信号。
不同的反馈信号类型适用于不同的应用场景，可以根据具体需求进行选择。
反激电路是一种重要的电子电路，通过控制反馈信号来实现电路的稳定工作。
它可以通过正反馈和负反馈两种模式来实现不同的功能，可以根据具体应用需求选择合适的反馈系数和反馈信号类型。
反激变换器的原边非线性电流控制方法
反激变换器的原边非线性电流控制方法摘要：反激变换器是LED 驱动的常用拓扑，为了降低成本，减小光耦对于LED 电源可靠性的影响，提高系统的控制性能，同时避免线性控制方式在启动时的输出过冲造成LED 损坏，提出了一种通过控制原边电流间接控制输出恒流的非线性控制策略。
根据无源性控制理论建立了反激变换器的欧拉-拉格朗日模型，验证了系统的无源性，获得反激变换器原副边电流关系，然后基于无源性理论和Lavapunov 稳定性理论，推导出系统的无源性控制规律。
这里所提出的控制方法结构简单，成本低，可靠性高，控制性能良好。
实验结果验证了该控制方法的正确性，采用原边非线性电流控制方法的反激变换器具有稳定的输出电流，恒流精度高，启动无过冲并且具有良好的动态响应。
关键词：反激变换器；原边电流控制；无源性；非线性控制0 引言LED 是一种节能环保，寿命长的光源，在照明领域的应用日益广泛。
反激变换器由于具有原副边隔离，结构简单等优点，成为了LED 驱动的首选拓扑结构。
传统的反激变换器采用光耦隔离的方式进行反馈控制，然而光耦反馈系统结构复杂，成本高；并且由于光耦的CTR 会随着时间不断衰减，降低了LED 驱动的可靠性。
因此，反激变换器的原边反馈控制方法引起了广泛的关注。
目前常用的控制方式是通过对辅助绕组的控制间接实现输出恒流控制，但由于辅助绕组与副边输出绕组存在漏感等杂散因素，不能真实反映输出情况，并且一般采用线性PID 补偿，系统的鲁棒性及控制性能较差。
文献提出了通过控制原边峰值电流实现输出恒流的控制方式，这种方式易于实现，但是当输入或负载发生变化时，难以实现输出电流的精确控制。
并且在启动过程中，输出容易产生过冲而造成LED 损坏。
文献提出了通过对辅助绕组信号进行观测，控制输出电流的方式，这种方式控制结构复杂，并且由于辅助绕组不能真实反映输出状况，因此也难以实现输出。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
反激变换器的原边非线性电流控制方法
作者：廖鸿飞帅定新梁奇峰
来源：《现代电子技术》2013年第06期
摘要：反激变换器是LED驱动的常用拓扑，为了降低成本，减小光耦对于LED电源可靠性的影响，提高系统的控制性能，同时避免线性控制方式在启动时的输出过冲造成LED损坏，提出了一种通过控制原边电流间接控制输出恒流的非线性控制策略。
根据无源性控制理论建立了反激变换器的欧拉⁃拉格朗日模型，验证了系统的无源性，获得反激变换器原副边电流关系，然后基于无源性理论和Layapunov稳定性理论，推导出系统的无源性控制规律。
这里所提出的控制方法结构简单，成本低，可靠性高，控制性能良好。
实验结果验证了该控制方法的正确性，采用原边非线性电流控制方法的反激变换器具有稳定的输出电流，恒流精度高，启动无过冲并且具有良好的动态响应。
关键词：反激变换器；原边电流控制；无源性；非线性控制
中图分类号： TN710⁃34； TM46 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）
06⁃0164⁃03
0 引言
LED是一种节能环保，寿命长的光源，在照明领域的应用日益广泛。
反激变换器由于具有原副边隔离，结构简单等优点，成为了LED驱动的首选拓扑结构。
传统的反激变换器采用光耦隔离的方式进行反馈控制，然而光耦反馈系统结构复杂，成本高；并且由于光耦的CTR 会随着时间不断衰减，降低了LED驱动的可靠性。
因此，反激变换器的原边反馈控制方法引起了广泛的关注。
目前常用的控制方式是通过对辅助绕组的控制间接实现输出恒流控制，但由于辅助绕组与副边输出绕组存在漏感等杂散因素，不能真实反映输出情况，并且一般采用线性PID补偿，系统的鲁棒性及控制性能较差。
文献[1]提出了通过控制原边峰值电流实现输出恒流的控制方式，这种方式易于实现，但是当输入或负载发生变化时，难以实现输出电流的精确控制。
并且在启动过程中，输出容易产生过冲而造成LED损坏。
文献[2]提出了通过对辅助绕组信号进行观测，控制输出电流的方式，这种方式控制结构复杂，并且由于辅助绕组不能真实反映输出状况，因此也难以实现输出电流的精确控制。
非线性控制策略能够极大地提高开关变换器的控制性能，其中基于能量耗散理论的无源性控制策略能通过控制系统能量特性从而从本质上满足功率开关变换器的控制特性，获得精确而良好的输出特性，并凭借其优秀的控制性能得到广泛关注和应用。
因此本文基于无源性控制策略，针对LED驱动负载为恒压源的特点，提出了一种新型的反激变换器的恒流控制策略，通
过控制反激变换器原边电流间接控制输出电流，实现副边的精确恒流控制。
实验结果表明此控制方式的控制精度高，系统鲁棒性强，输出启动无过冲。
1 反激变换器的数学模型
4 结语
为了降低成本，提高LED隔离驱动的可靠性，原边控制反激变换器已经成为LED驱动的主要控制方式；针对基于线性PID控制理论的原边控制反激变换器存在启动时输出过冲大，控制精度不高等缺点，本文采用无源性控制策略，提出了一种通过直接控制原边电感电流间接控制输出电流的反激变换器原边无源性电流控制策略。
首先根据系统状态空间平均模型建立了系统的欧拉⁃拉格朗日能量模型，构造了系统的能量函数；利用“注入阻尼加速系统稳定”的无源性控制理论及Layapunov稳定性理论，设计一个无源性电流控制器，使得系统全局渐进稳定，稳态误差为零。
实验结果表明该控制方法输出电流精确稳定，启动过程输出没有过冲。
同时控制系统结构简单易于实现，相对于线性控制的原边反馈方法具有更好的控制性能。
参考文献
[1] SHEN Jing⁃jie， LIU Tin⁃zhang， WU Ying⁃qing， et al. Constant current LED driver based on flyback structure with primary side control [C]// proceedings of 2011 IEEE Power Engineering and Automation Conference. Wuhan， China： IEEE， 2011： 260⁃263.
[2] 沈霞，张永春，李红伟.基于原边控制的LED驱动电源设计[J].电源技术，2012，36（8）：1171⁃1173.
[3] ORTEGA R， LORÍA A， KELLY R， et al. On passivity⁃based output feedback global stabilization of Euler⁃Lagrange systems [C]// Proceedings of the 33rd IEEE Conference on Decision and Control. Lake Buena Vista， FL： IEEE， 1994： 381⁃386.
[4] 王久和.电压型PWM整流器的非线性控制[M].北京：机械工业出版社，2008.
[5] SLOTINE J E， LI W.应用非线性控制[M].程代展，译.北京：机械工业出版社，2009.
[6] 刘世俊，刘超.大功率LED有源温控系统的开发[J].现代电子技术，2011，34（24）：195⁃198.。