正激变换器工作原理分析解析

Vin反向加在复位绕组W3上, 故磁通减小:
d Vin dt V ( ) iຫໍສະໝຸດ Baidu DRTS W3 W3
Where DR = (Tr-Ton) / Ts
正激变换器
6
二, 基本工作原理(续) [ Tr, Ts ]
Q off, & reset Q turned OFF
励磁电流iM从W1转移到W3上后, 减小到零:
U DRR
NR Vin NP
考虑Q的耐压和变压器窗口的利用率,因此,一 般复位绕组NR取NP一样. 即
NP NS
正激变换器
11
NR
NP
NS
Lf Cf
Vout
2.4,原副边电流的关系
1,副边电流 电感Lf上的电流平均值为输出电流Iout.即
Vin
UP
US
I Lf I out
同理，可得
iW3 K13[
Vin V Ton in (t Ton ) LP LP
到Tr时刻后, 所有绕组中电流为零, 电压也为零. Q上的电压:
VQ Vin
正激变换器
7
2.1. 输入端电流电压关系
P in Vin I in U P ( rms ) I P ( rms )
U P Vin U P ( rms ) DU P DVin U P( ave) DUP DVin
I S ( ave) DIout
(6)
I S ( rms ) D I out
正激变换器
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2.3. 磁通复位的关 系
Vin DTs iMP LP
Vin DTs iMP LP NP ( )
同理，可得
(6‘)
Vin DRTs iMR LR NR ( )
因为磁通复位，有
姓名：郅瑞行 学号：154511861890
正激变换器
1
I. 基本电路 II. 基本工作原理 III.元器件的选择 IV.举例介绍
正激变换器
2
Forward converter (正激变换器) 一, 基本电路
Forward converter 是在Buck converter 中插入一个transformer 得到的.
(6“)
( ) ( )
where
D DR NP NR
(7)
DR 1 D
正激变换器
10
NR
NP
NS
Lf Cf
Vout
2.3. 磁通复位的关系(续)
Q关断时,开关管上的耐压为
Vin
UP Q
US
DR
U Q Vin U P Vin NP Vin NR
复位线圈箝位二极管的反向承压为
特点:
1.电路比较简单,铜耗较低; 2.输出电压电流纹波较小; 3.变压器磁芯单边磁化; 4.开关管峰值电流较低; 5.变压器是个纯粹的变压器; 6.变压器铁芯不必加气隙; 但 在有的铁芯中为了减少Br,需 加很小的气隙.
1 2 I L 2
正激变换器
电感不能省
去磁能量在磁场中而不是在 去磁线圈的电流里
复位绕组的电压为:
VW 3 Vin
原副边绕组上的电压为:
VW 1 K 13Vin VW 2 K 23Vin
Where K13 = W1/W3, K23 = W2/W3
正激变换器
5
二, 基本工作原理(续)[Ton, Tr]
Q turned OFF
Q上的电压:
VQ Vin K13Vin
(10)
(11)
正激变换器
12
NR
NP
NS
Lf Cf
Vout
2.4,原副边电流的关系 2,原边电流
2
Vin
UP
US
NS (1 D) DTsVin N S iPL(max) I out NP 2L f N P
(12)
iPL(min)
NS (1 D) DTsVin N S I out NP 2L f N P
(1)
(2)
I P ( rms ) D I P
I P( ave) DI P
由(1)得 UP,IP
I P(rms )
1
I P ( ave) I in 1 I P I in D
D
I in
(3)
正激变换器
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2.2. 输出端电流电压关系
P out Vout I out U S ( rms ) I S ( rms ) I SVD
2
正激变换器
15
NR
NP
NS
D1
Lf
Vout 三. 元器件的选择
iS (max) iS (min) 2
(8)
(U S VD ) Vout iS iS (max) iS (min) DTs Lf
由(8),(9)和(5)可得到
(9)
iS (max) I out iS (min) I out
(1 D)(Vout VD ) Ts 2L f (1 D)(Vout VD ) Ts 2L f
U S (Vout VD ) / D U S ( rms ) DU S (Vout VD ) / D U S(ave ) DU S Vout VD
(4)
(5)
I S ( rms ) D I S
US,IS
,
I S ( ave) DIS
由(4)得
I S I out
2
(13)
由(6‘)和(12)可得原边电流最大值
iP(max) iPL(max) iMP (14)
正激变换器
13
NR
NP
NS
Lf Cf
Vout
三. 元器件的选择 1.开关器件Q Q所承受的电压为
Vin
UP Q
US
U Q Vin(max)
Q所流过的最大电流为
NP Vin(max) NR
(15)
I Q iP(max)
iPL(max) iMP
(16)
正激变换器
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NR
NP
NS
Lf Cf
Vout
三. 元器件的选择 1.开关器件Q
Vin
UP Q
US
(1 D) DTsVin N S iPL(max) iPL(min) Lf N P
iPL IPL iM
关断时的电流与关断时去磁回路的电流不等，因为能量相等而匝数不一样
E
3
二, 基本工作原理 [0, Ton]
Q turned ON
W1
d Vin dt
( )
Vin D Ts W1
iMP
Vin t LP
正激变换器
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二, 基本工作原理 [Ton, Tr]
Q turned OFF