反激变换器工作原理共29页
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iP(maxN N ) P S1ID om utin 1 2Vin(fm sLa D Px m)in(12)
11
NP NS UP US
八. 元器件的选择
2.整流二极管D
D所承受的电压为
UDRVoutN NPS Vin(max)
(13)
D所流过的最大电流为
ID iS(max) 1ID om uti n (V2 ofus L tV SD)(1D mi)n (14)
US(Vout VD) U S (rm ) s1 D U S1 D (V ou V tD ) (5) U S (a)v ( e 1 D ) U S ( 1 D )V o ( u V D t)
IS(rm)s 1DIS,IS(av)e(1D)IS 由(4)得 IS(1D )VoutV [1 o u2t(1D )V ]DIout
反激变换器
3
四、开关Q关断工况(磁通复位到零)
NP NS
UP US
BS Br
B = Bmax - Br
Im(maxI)m
反激变换器
4
NP NS
Iin
UP
US
UP,IP
反激变换器
五. 输入端电流电压关系
Vout
P inV in IinU P(rm )IP s(rm ) s(1)
UP Vin UP(rm )s D UP D Vin (2) UP(av)eDP UDiV n
IP(rm)s DIP
IP(a v)e DIP
由(1)得
IP(rms)
1 D Iin
IP(ave) Iin
(3)
IP
1 D
I in
5
NP NS
Iin
UP
US
US,IS
反激变换器
Iout Vout
六. 输出端电流电压关系
P o u V o tI o u u tU S t( r) m I S ( rs ) m ( 1 sD ) I S V D (4)
反激变换器
12
Iin Vin
IP
IS D Iout
八. 元器件的选择
UP
US Cf Vout
3.滤波电容Cf
C所承受的电压为
UC Vout (15)
Cf的容量
1 2 C f( V o 2(u m t V a o 2 x (u m )) t i(I n S )Io) V uot( 1 u tD )T S
NP1Dmin 2 fsLP
反激变换器
8
NP NS UP US
八. 元器件的选择 1.开关器件Q
iP(max) iP(min)VLinPDTs
IP
反激变换器
9
NP NS UP US
八. 元器件的选择
1.开关器件Q
iP(max) IP12VLinPDTs
NS NP
1IoD ut 12VLinPDTs
B.确定磁芯型材的大小---Ae,AW,lm 由电流密度参数法,有
AeAWkPIP(rmk)sW jkSIS(rm)s(17)
反激变换器
14
Iin Vin
IP IS D Iout
八. 元器件的选择
UP
US Cf Vout
4.变压器的设计
由(6‘),(6“)得到
kP
Vin D fsB
(18)
kS
(Vout VD)1(D) fsB
Po
Pou(tVoutVD) Vout
(21)
显然，当
Biblioteka Baidu
D
Pin2 时， Pin2 Po2
Ae A有W 极大值。忽略变压器损耗,取D=0.5,得
AeAW
PinPo 2kWjBsf
(22)
反激变换器
16
Iin Vin
IP IS D Iout
UP
US Cf Vout
八. 元器件的选择 4.变压器的设计
Cf
DmaxIout Vo u t fs
(16)
反激变换器
13
Iin Vin
此页之后的内容在讲完变压器电抗器设计之后才细讲。
IP IS D Iout
八. 元器件的选择
UP
US Cf Vout
4.变压器的设计
A.选定磁芯材料和型式---
根据工作频率,磁化形式,传输功率,线圈绕组的绕制等要求, 以及磁芯的磁化曲线,供货情况等来确定磁芯材料.
IS(ave) Iout
IS(rms) 11DIout ,
1 IS 1D Iout
(6)
6
NP NS
Iin
UP
US
Iout Vout
七. 磁通复位的关系
Vin LP
DTs
iP
V in Ds T iPLPN P( ) (6‘)
同理，可得
BS Bmin
Br
Imin
(V o uV tD )1 (D )T s iS L S N S ( ) (6“)
B = Bmax - Bmin
Imax Im
因为磁通复位，有 () ()
故 VinD(Vout VD)1(D) (7)
NP
NS
反激变换器
7
NP NS UP US
八. 元器件的选择
1.开关器件Q
Q所承受的电压为
UQVin(maxN N ) P S(Vout VD) (8)
Q所流过的最大电流为
IQ iP(max) NS Iout 1Vin(maD x)min (9)
Iin Vin
IP IS D Iout
UP
US Cf Vout
隔离变压器还起到了存储能量的作用 二次侧没有滤波电感器
反激变换器
1
二、开关Q开通工况
NP NS UP US
反激变换器
2
三、开关Q关断工况(磁通复位不到零)
NP NS UP US
BS
Bmin Br
B = Bmax - Bmin
Imin Imax Im
Flyback converter (反激变换器)
一、基本电路 由buck-boost推演而得.
特点:
1.电路简单,效率高; 2.输出电压纹波较大; 3.处理功率在150W以下; 4.应用于电压和负载调整率
要求不高的场合(6-10%); 5.小功率多组输出特别有效; 6.变压器工作原理与其他类型
的隔离变换器不同; 7.变压器铁芯必须加气隙.
(19)
把(3),(5),(18),(19)代入(17),得
A eA WP i nD P ouk 1 W t j D B [V s(ofu V t D )/V D ] (20)
反激变换器
15
Iin Vin
IP IS D Iout
八. 元器件的选择
UP
US Cf Vout
4.变压器的设计
在(20)中，令
反激变换器
10
NP NS UP US
八. 元器件的选择 根据磁通复位要求, 我们有
反激变换器
V (i1n ( m D D m am x )i)n i nV (1 in ( m D D m im n)a)a x x(V ou tV D )N N P S(10) Vin(ma D x m )in Vin(mD inm ) ax (11)
11
NP NS UP US
八. 元器件的选择
2.整流二极管D
D所承受的电压为
UDRVoutN NPS Vin(max)
(13)
D所流过的最大电流为
ID iS(max) 1ID om uti n (V2 ofus L tV SD)(1D mi)n (14)
US(Vout VD) U S (rm ) s1 D U S1 D (V ou V tD ) (5) U S (a)v ( e 1 D ) U S ( 1 D )V o ( u V D t)
IS(rm)s 1DIS,IS(av)e(1D)IS 由(4)得 IS(1D )VoutV [1 o u2t(1D )V ]DIout
反激变换器
3
四、开关Q关断工况(磁通复位到零)
NP NS
UP US
BS Br
B = Bmax - Br
Im(maxI)m
反激变换器
4
NP NS
Iin
UP
US
UP,IP
反激变换器
五. 输入端电流电压关系
Vout
P inV in IinU P(rm )IP s(rm ) s(1)
UP Vin UP(rm )s D UP D Vin (2) UP(av)eDP UDiV n
IP(rm)s DIP
IP(a v)e DIP
由(1)得
IP(rms)
1 D Iin
IP(ave) Iin
(3)
IP
1 D
I in
5
NP NS
Iin
UP
US
US,IS
反激变换器
Iout Vout
六. 输出端电流电压关系
P o u V o tI o u u tU S t( r) m I S ( rs ) m ( 1 sD ) I S V D (4)
反激变换器
12
Iin Vin
IP
IS D Iout
八. 元器件的选择
UP
US Cf Vout
3.滤波电容Cf
C所承受的电压为
UC Vout (15)
Cf的容量
1 2 C f( V o 2(u m t V a o 2 x (u m )) t i(I n S )Io) V uot( 1 u tD )T S
NP1Dmin 2 fsLP
反激变换器
8
NP NS UP US
八. 元器件的选择 1.开关器件Q
iP(max) iP(min)VLinPDTs
IP
反激变换器
9
NP NS UP US
八. 元器件的选择
1.开关器件Q
iP(max) IP12VLinPDTs
NS NP
1IoD ut 12VLinPDTs
B.确定磁芯型材的大小---Ae,AW,lm 由电流密度参数法,有
AeAWkPIP(rmk)sW jkSIS(rm)s(17)
反激变换器
14
Iin Vin
IP IS D Iout
八. 元器件的选择
UP
US Cf Vout
4.变压器的设计
由(6‘),(6“)得到
kP
Vin D fsB
(18)
kS
(Vout VD)1(D) fsB
Po
Pou(tVoutVD) Vout
(21)
显然，当
Biblioteka Baidu
D
Pin2 时， Pin2 Po2
Ae A有W 极大值。忽略变压器损耗,取D=0.5,得
AeAW
PinPo 2kWjBsf
(22)
反激变换器
16
Iin Vin
IP IS D Iout
UP
US Cf Vout
八. 元器件的选择 4.变压器的设计
Cf
DmaxIout Vo u t fs
(16)
反激变换器
13
Iin Vin
此页之后的内容在讲完变压器电抗器设计之后才细讲。
IP IS D Iout
八. 元器件的选择
UP
US Cf Vout
4.变压器的设计
A.选定磁芯材料和型式---
根据工作频率,磁化形式,传输功率,线圈绕组的绕制等要求, 以及磁芯的磁化曲线,供货情况等来确定磁芯材料.
IS(ave) Iout
IS(rms) 11DIout ,
1 IS 1D Iout
(6)
6
NP NS
Iin
UP
US
Iout Vout
七. 磁通复位的关系
Vin LP
DTs
iP
V in Ds T iPLPN P( ) (6‘)
同理，可得
BS Bmin
Br
Imin
(V o uV tD )1 (D )T s iS L S N S ( ) (6“)
B = Bmax - Bmin
Imax Im
因为磁通复位，有 () ()
故 VinD(Vout VD)1(D) (7)
NP
NS
反激变换器
7
NP NS UP US
八. 元器件的选择
1.开关器件Q
Q所承受的电压为
UQVin(maxN N ) P S(Vout VD) (8)
Q所流过的最大电流为
IQ iP(max) NS Iout 1Vin(maD x)min (9)
Iin Vin
IP IS D Iout
UP
US Cf Vout
隔离变压器还起到了存储能量的作用 二次侧没有滤波电感器
反激变换器
1
二、开关Q开通工况
NP NS UP US
反激变换器
2
三、开关Q关断工况(磁通复位不到零)
NP NS UP US
BS
Bmin Br
B = Bmax - Bmin
Imin Imax Im
Flyback converter (反激变换器)
一、基本电路 由buck-boost推演而得.
特点:
1.电路简单,效率高; 2.输出电压纹波较大; 3.处理功率在150W以下; 4.应用于电压和负载调整率
要求不高的场合(6-10%); 5.小功率多组输出特别有效; 6.变压器工作原理与其他类型
的隔离变换器不同; 7.变压器铁芯必须加气隙.
(19)
把(3),(5),(18),(19)代入(17),得
A eA WP i nD P ouk 1 W t j D B [V s(ofu V t D )/V D ] (20)
反激变换器
15
Iin Vin
IP IS D Iout
八. 元器件的选择
UP
US Cf Vout
4.变压器的设计
在(20)中，令
反激变换器
10
NP NS UP US
八. 元器件的选择 根据磁通复位要求, 我们有
反激变换器
V (i1n ( m D D m am x )i)n i nV (1 in ( m D D m im n)a)a x x(V ou tV D )N N P S(10) Vin(ma D x m )in Vin(mD inm ) ax (11)