Flyback开关电源工作原理及测试要点

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FLYBACK设计

FLYBACK设计

FLYBACK设计FLYBACK(又称为回放式电源转换器或反馈电源回路)是一种常见的开关电源拓扑结构,它是一种离散电源转换器,为DC-DC电路提供稳定的输出电压。

FLYBACK设计需要考虑的因素包括输入电压范围、输出电压和电流要求、功率损耗、稳定性和效率等。

FLYBACK基本原理是通过变压器进行能量传递。

变压器由输入端的电感、输出端的电感和绕组匝数的比值组成。

当开关管导通时,电感储存能量;当开关管关断时,能量通过二极管传递给输出端。

通过调整开关管的导通时间,可以实现输出电压的调节。

FLYBACK设计的第一步是确定输入电压范围和输出电压要求。

输入电压范围通常由您的应用需求决定,而输出电压需要根据所驱动的负载电路来选择。

例如,如果需要驱动一组LED灯,输出电压应与LED的电压匹配。

您可能还需要考虑到电压的调整范围和调整精度。

第二步是选择适当的电力元件,如变压器、开关管和二极管等。

变压器的匝比决定了输入电压和输出电压的比例,因此需要根据输出电压来选择合适的变压器。

开关管的选择也很重要,您需要选择具有适当承载电流和开关频率的开关管。

二极管应具有足够的反向耐压和快速恢复时间。

第三步是设计控制电路。

控制电路的作用是实时监测输出电压并调整开关管的导通时间。

一种常见的控制电路是基于反馈的控制方法。

它通常由比较器、误差放大器和PWM控制器组成。

误差放大器通过比较设定值和实际输出电压来产生误差信号,然后传递给比较器。

比较器会将误差信号与参考信号进行比较,并产生PWM信号,控制开关管的导通时间。

最后一步是进行性能和稳定性分析。

您需要进行电路稳定性、转换效率和功率损失等方面的计算和测试。

这些分析可以帮助您优化设计,提高转换效率并降低功率损耗。

总之,FLYBACK设计需要考虑输入输出电压、功率因数校正、电流调节、短路保护、过电压保护等各项设计指标。

通过选择适当的电力元件,设计合适的控制电路并进行性能和稳定性分析,可以实现高效且稳定的DC-DC电路。

fly back电路原理

fly back电路原理

fly back电路原理Flyback电路原理解析1. 引言在电子领域中,Flyback电路是一种常见的开关电源电路。

它通过电感和开关管来实现能量存储和转换,被广泛应用于各种电子设备中。

本文将从浅入深,逐步解释Flyback电路的相关原理。

2. Flyback电路概述Flyback电路是一种基于能量存储原理的开关电源电路。

它由输入电源、开关管、变压器和输出负载组成。

其基本原理是:通过开关管周期性地将输入电流进行开关,使得能量储存在变压器的磁场中,然后通过缓冲电容和输出负载实现电能的转换。

3. Flyback电路的工作原理Flyback电路的工作原理可以归纳为以下几个关键步骤:断开开关管当开关管断开时,输入电源与变压器之间没有电流流动。

此时,由于变压器的磁场储能,其两端的电流不会突变,而是逐渐减小。

开关管闭合当开关管闭合时,输入电源与变压器之间建立起电流。

此时,变压器的磁场能量开始转化为电流能量,使得变压器两端的电流迅速增加。

磁场崩溃在开关管闭合的过程中,当输入电流持续流入时,变压器的磁场能量逐渐积累。

然而,当开关管断开时,输入电流突然中断,使得磁场能量无法继续储存。

这时,磁场能量会以感应电动势的形式引发在变压器绕组中产生电压。

能量转移由于断开开关管后的崩溃磁场引发的感应电动势,变压器绕组上的电压会增大,甚至达到输出负载所需的电压。

随后,该电压通过输出电路传递给负载。

同时,输出电路中的缓冲电容会储存一部分能量,以保持输出电压的稳定性。

4. Flyback电路的特点Flyback电路具有以下几个突出的特点: - 隔离性:由于变压器的存在,输入电源与输出负载之间可以实现电气隔离。

- 多输出:通过合理设计变压器绕组,Flyback电路可以实现多路输出。

- 反馈控制:通过添加反馈控制回路,可以实现对输出电压、电流等参数的精确控制。

- 高效性:Flyback电路具备较高的能量转换效率,能够满足不同应用场景的要求。

反激式开关电源(flyback)环路设计基础

反激式开关电源(flyback)环路设计基础

反激式开关电源(flyback)是一种常见的电源结构,广泛应用于电子设备中。

它具有结构简单、成本低廉、效率高等优点,在消费电子、工业控制和通信设备等领域被广泛应用。

本文旨在介绍反激式开关电源环路设计的基础知识,包括工作原理、设计步骤和注意事项。

一、反激式开关电源的工作原理1.1 反激式开关电源的基本结构反激式开关电源由输入滤波器、整流桥、高频变压器、功率开关器件、输出整流滤波器、控制电路等组成。

其中,高频变压器是反激式开关电源的关键部件,通过变压器实现输入电压的隔离和变换,功率开关器件则控制变压器的工作状态,实现电源的调节和稳定输出。

1.2 反激式开关电源的工作原理反激式开关电源通过功率开关器件周期性地将输入电压斩波,将输入电能存储在变压器的磁场中,然后再将其转换为输出电压。

在工作周期的后半段,存储的能量释放到输出负载上,从而实现对输出电压的调节。

通过控制功率开关器件的导通时间和断态时间,可以实现对输出电压的调节和稳定。

二、反激式开关电源环路设计的基础知识2.1 反激式开关电源的设计步骤(1)确定电源的输入输出参数:包括输入电压范围、输出电压、输出电流、负载调整范围等;(2)选择功率开关器件和高频变压器:根据电源的输入输出参数和工作频率选择合适的功率开关器件和高频变压器;(3)设计反激式开关电源的控制电路:根据所选的功率开关器件和高频变压器设计相应的控制电路,包括PWM控制电路、电源启动电路等;(4)设计输入输出滤波器和保护电路:设计输入输出滤波器,保证电源的输入输出稳定和干净,设计过压、过流、过温等保护电路,保证电源的安全稳定工作。

2.2 反激式开关电源环路设计的注意事项(1)磁性元件的设计:高频变压器和输出感应元件的设计是整个反激式开关电源设计的关键,应合理设计磁芯、线圈匝数等参数,保证磁性元件承载功率、效率和体积的平衡;(2)功率开关器件的选择和驱动:应选择合适的功率开关器件,并设计合理的驱动电路,保证功率开关器件的可靠工作和转换效率;(3)控制电路的设计:应根据功率开关器件的工作特性和工作频率设计合适的PWM控制电路和反馈控制电路,保证电源的稳定可调;(4)输入输出滤波器和保护电路的设计:应合理设计输入输出滤波器和保护电路,保证电源的输入输出稳定和安全可靠。

flyback flybuck 组合可以承受高压原理 -回复

flyback flybuck 组合可以承受高压原理 -回复

flyback flybuck 组合可以承受高压原理-回复Flyback和Flybuck是两种常见的开关电源拓扑结构,它们在电力转换和电源管理领域被广泛应用。

本文将以"Flyback Flybuck组合可以承受高压原理"为主题,详细介绍这两种拓扑结构的工作原理、特点以及在高压应用中的优势和应用。

第一部分:Flyback拓扑结构Flyback拓扑结构,也被称为反激式变换器,是一种简单且经济的电源转换器。

它由一个能转换能量的开关管(开关管)和一个储能电感组成。

该结构的核心是通过储能电感储存电能,并将其传输到负载。

Flyback拓扑结构的工作原理是:当输入电压施加到开关管上时,它导通,电能储存在储能电感中;当开关管关闭时,储能电感中的电能转移到负载。

开关管的施加周期由控制器控制。

Flyback拓扑结构具有如下特点:1. 简单:Flyback拓扑结构由较少的元件组成,因此成本较低。

2. 隔离性:Flyback拓扑结构的输入和输出之间有一个电气隔离,可以提供更高的安全性。

3. 宽输入电压范围:Flyback拓扑结构可以适应较宽范围的输入电压,使其在多种应用中具有灵活性。

第二部分:Flybuck拓扑结构Flybuck拓扑结构是一种结合了Flyback和Buck两种拓扑结构的电源转换器。

它通过串联工作的开关电流感应器来达到隔离性,并通过脉宽调制器和反馈环路来实现稳定输出。

为了实现高压应用,Flybuck拓扑结构必须进行适当的设计和优化。

一种常见的方法是增加输入电容和输出电容来提高电源性能和筛选电阻。

此外,合适的输入和输出电感、功率开关和控制器的选择也非常重要。

Flybuck拓扑结构的优势和应用:1. 高效性:与传统隔离式拓扑结构相比,Flybuck拓扑结构具有更高的转换效率和功率密度。

2. 简化设计:由于Flybuck拓扑结构的隔离电路通过降压电感的电流传输来实现,因此可以简化设计并减少元件的数量。

反激电源的工作原理详解

反激电源的工作原理详解

反激电源的工作原理详解
反激电源(flyback power supply)是一种常见的开关电源拓扑结构,它通过磁性元件(变压器)储存能量并将其传递给负载。

以下是反激电源的工作原理的详细解释:
1. 输入电压:反激电源的输入电压通常是交流电源,通过整流电路将交流电转换为直流电。

2. 开关管:反激电源中有一个开关管(通常是MOSFET或BJT),它的作用是控制能量的传输和储存。

3. 控制电路:反激电源中有一个控制电路,它通过对开关管的控制来实现能量的传输和储存。

控制电路可以采用各种不同的方式,如PWM(脉宽调制)控制或变频控制。

4. 变压器:反激电源中的关键元件是变压器,它由一个或多个绕组组成。

输入绕组连接到开关管和输入电源,输出绕组连接到负载。

变压器通过磁耦合将能量从输入绕组传输到输出绕组。

5. 储能:当开关管导通时,输入绕组的电流开始增加,同时储存能量。

当开关管断开时,输入绕组的电流停止增加,并且能量通过变压器传递到输出绕组。

6. 整流和滤波:输出绕组的交流电压通过整流电路转换为直流电压,并通过滤波电路去除纹波。

这样就得到了稳定的直流电压,可以供给负载使用。

总结起来,反激电源的工作原理是通过控制开关管的导通和断开,使得能量在变压器中储存和传递,最终得到稳定的直流电压输出。

这种拓扑结构具有成本低、效率高的优点,因此在许多应用中得到广泛应用。

Flyback开关电源工作原理及测试要点解析

Flyback开关电源工作原理及测试要点解析

压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量,但不能承受毫安级以上的持续电流,在 用作过压保护时必须考虑到这一点。压敏电阻的选用,一般选择标称压敏电压 V1mA和通流容量两个参数。
Flyback电路设计
2. 压敏电阻MOV的选取
a 为电路电压波动系数,一般取值1.2. Vrms 为交流输入电压有效值。 b 为压敏电阻误差,一般取值0.85. C 为元件的老化系数,一般取值0.9. √2 为交流状态下要考虑峰峰值。 V1mA 为压敏电阻电压实际取值近似值
测试条件:开关机瞬态,AC打火,Surge测 试,输出OLP,输出短路,Dynamic Load。
Flyback电路分析和测试要点
4. 输出整流滤波电路 由输出整流肖特基二极管和滤波电容/电感组成。 R17/C14为RC滤波线路,用于在D7/D9截止工作时平滑尖峰信号,改善EMI和 D7/D9反向电压应力作用;R24为假负载,用于改善间歇振荡现象;LG2为共模 滤波电感。 关键测试点:D7/D9正向导通电流Ifav、反向电压应力Vr、结温Tj,C9/C10纹波 电流和Tc。 测试条件:开关机瞬态,AC打火,Surge测试,输出OLP,输出短路,Dynamic Load。
Flyback电路设计
3. NTC热敏电阻的选取 NTC是以氧化锰等为主要原料制造的精细半导体电子陶瓷元件。电阻值随温度的 变化呈现非线性变化,负温度系数NTC电阻值随温度升高而降低。 作用:抑制开机时产生的Inrush。
1 1 Rt Rn exp[B ( )] T 1 Tn 2Uin max 375 Iinrush A 75A Rt ESR( L C ) 5
什么是Flyback?
反激式开关电源:输出端在变压器原边绕组断开电源时获得能量,英文名称叫 Flyback Transformer

flyback原副边电流关系 -回复

flyback原副边电流关系 -回复

flyback原副边电流关系-回复Flyback变压器是一种常见的开关电源变压器,广泛应用于各种电子设备中。

它的工作原理与普通变压器有所不同,其中一个重要的关系就是其原边和副边电流之间的关系。

本文将一步一步回答关于flyback原副边电流关系的问题。

Flyback变压器的结构和原理首先,让我们了解一下Flyback变压器的结构和工作原理。

Flyback变压器主要由一个磁性芯、一个原边线圈和一个副边线圈组成。

原边线圈由交流电源驱动,副边线圈则通过开关管控制以产生输出电压。

当开关管导通时,原边线圈会储存能量,而当开关管关闭时,储存的能量通过磁耦合传输到副边线圈。

Flyback变压器的开关周期Flyback变压器的工作周期分为两个阶段:导通阶段和断开阶段。

在导通阶段,开关管导通,原边线圈储存能量;而在断开阶段,开关管关闭,储存的能量通过磁耦合传输到副边线圈。

这两个阶段的时间比例称为开关周期。

开关周期的长度由开关管的导通时间和断开时间决定。

Flyback原边电流当开关管导通时,原边线圈会接收电源的电流,并将其转化为磁能。

根据电流连续性原理,原边电流的平均值与副边电流的平均值应相等,即:I_primary_avg = I_secondary_avg其中,I_primary_avg代表原边电流的平均值,I_secondary_avg代表副边电流的平均值。

Flyback副边电流当开关管关闭时,存储在原边线圈中的能量通过磁耦合传输到副边线圈。

副边电流的变化与原边电流的变化成反比,即原边电流下降,副边电流增加。

这是由于变压器的能量守恒原理所决定的。

根据变压器的能量守恒原理:V_primary_avg ∙ I_primary_avg ∙ t = V_secondary_avg ∙I_secondary_avg ∙ t其中,V_primary_avg代表原边电压的平均值,V_secondary_avg代表副边电压的平均值,t代表开关周期的长度。

开关电源必会拓扑-3flyback

开关电源必会拓扑-3flyback
2 1 1 1 2 C U ds _ max U in CU reset Lk I p 2 2 2
U reset
故:
为电容C上的初始电压, U in 为输入直流电压。
C
2 Lk I p
U ds max Uin U reset
2
箝位电路的损耗为:
Pcamp
电阻R上的损耗为:
1 2 Lk I p fs 2
2
PR
故:
U U in ds max
R
2
2 U ds max U in R 2 Lk I p fs
3.3.4开关器件的应力分析
主开关管S1电压应力:
U DS (min)
N1 U U i (max) N2
' o
' Uo Uo VF
3.1 Flyback 变换器模态分析
ON:开关管导通,变压器原边充电,二极管关断,负载由输出滤波电容供电。 OFF:开关管关断,二极管导通,变压器储存能量通过二极管向负载侧传送。
基本输入输出关系:
Vo D N n , 其中n P NS Vin 1 D
3.1 Flyback 变换器模态分析
VF
整流二极管D1电压应力:
为整流二极管的导通ຫໍສະໝຸດ 降U D1 U inN2 Uo N1
3.4 Flyabck噪音回路及布板要求
Thanks Q&A ?
Analysis and design of the main circuit topology-Flyback
By-Clock Zhong 2013-12
Outline
• • • • 1、Flyback变换器工作模态分析; 2、Flyback关键波形分析; 3、RCD吸收电路设计及开关管应力; 4、从噪音回路看布线要点。

一个FLYBACK电路讲解

一个FLYBACK电路讲解

此开关电源属于自激式开关电源,三极管13003为电源开关管,C945为过流保护三极管管,10欧电阻为过流取样电阻,二极管4148这里作为0.7V稳压二极管使用,作为过流保护的门槛电压。

当取样电压高于0.7V时二极管4148导通,使三极管C945也导通(忽略C945输入电阻的电压降),从而使电源开关管13003输入电压被旁路,电源开关管13003被截止,以达到过流保护的目的,此保护电路一般在电源开机时和输出短路或负载过重是起作用。

二极管4007为50周半波整流二极管,10欧输入电阻的作用,一个是限制浪涌电流,防止4007整流二极管过流损坏,另一个作为保险丝使用,可以节省一个保险丝。

510K电阻为电源开关管13003的起振电阻,电源开关管13003产生自激振荡主要靠变压器初级线圈与正反馈线圈产生的互感电动势来驱动。

1K电阻与2700P电容是正反馈电路,流过1K 电阻的电流是一个锯齿波电流(实际上是一个按指数曲线变化的电流),当流过1K电阻的电流(即电源开关管13003的基极电流)不能保证电源开关管13003的集电极电流继续增长时,电源开关管13003将由导通变为截止,即:自激振荡的一个周期结束。

因此,改变1K电阻与2700P电容的时间常数就可以改变开关电源的振动频率。

6.2V稳压二极管为限幅二极管,其作用是对电源开关管13003的输入信号进行限幅,防止振荡过强(过激励)。

22u电解电容两端的电压与6.2V稳压二极管的击穿电压之和,就是限制振荡过强的限幅电压值,而22u电解电容两端的电压是随着反馈电压负半周幅度的大小(与电源输出电压成正比,通过整流二极管4148对反馈信号整流得到),而同步变化的,因此他有起到自动调节振荡强度和稳定输出电压的作用,改变稳压二极管的数值就可以改变输出电压的幅度。

82K电阻和4700P电容以及4007二极管为开关变压器漏感产生的高压反电动势吸收及阻尼电路,其作用是防止三极管13003过压击穿。

开关电源03、flyback-converter

开关电源03、flyback-converter

在电源电压 一定时开关管的电压和占空比有关, 故必须限制D 值。 二极管 D1承受的电压为
V D1 V0 V in K
反激变换器
开关电源技术—— tqzheng@
5
负载电流I0就是流过D1的电流平均值,由波形图可得 根据变压器的工作原理,有下面两个表达式:
W 1 I p min W 2 I s min
I s max
V0 L2
(1 D y )T s
在此过程中,磁芯中的磁通也线性减小,由
反激变换器
d
V0 W2
dt
磁通增量

(- )

V0 W2
(1 D y )T s
开关电源技术—— tqzheng@
4
四、基本关系 稳态工作时,Q导通时铁芯磁通 的增长量必等于Q关断时的减少量, ( )
p

in
dt
L1
t=Ton时ip达到最大值
I P max I P min
V in D y L1
Ts
在此过程中,磁芯中的磁通也线性增加 ,由
d
V in W1
dt
磁通增量

()

V in W1
D yTs
反激变换器
开关电源技术—— tqzheng@
3
三、开关Q关断工况
Fly-back Converter
反激变换器
开关电源技术—— tqzheng@
1
Flyback converter (反激变换器)
一、基本电路 由buck-boost推演而得. Iin Vin
隔离变压器
IP UP
IS D US
Iout Cf 率高; 2.输出电压纹波较大; 3.处理功率在150W以下; 4.小功率多组输出特别有效;

Flyback开关电源工作原理及测试要点

Flyback开关电源工作原理及测试要点

PWM
BLOCK DIAGRAM
Flyback电路特点
优点:
1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求;
2. 转换效率高,损失小;
3. 变压器匝数比值较小; 4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交 流输入在 85~265V间,无需切换而达到稳定输出的要求。
Flyback电路分析和测试要点
5. 反馈回路 反馈电路由AZ431和光耦构成。 输出电压通过集成稳压器AZ431和光 电耦合器反馈到PWM控制IC的FB脚, 调节R1、 R2的分压比可设定和调节 输出电压,达到较高的稳压精度。 Uo=2.5V*(R22+R23)/R23 光耦传输比:CTR=IC/ IF×100% H(s)= - ( R21+1/C11s) / R23 R19/R20分别为上拉/下拉偏置电阻; R21/C11组成极零点补偿网络,通过 调节R值或C值可以调节频带增益。 一般增益要求>-14dB,相位要求 >45deg。
什么是Flyback?
反激式开关电源:输出端在变压器原边绕组断开电源时获得能量,英文名称叫 Flyback Transformer
DC(90V-375V)
L AC(85V-265V) EMI FILTER N BRIDGE filter
OUTPUT
12V
Transformer
VCC MOSFET
FEDBACK
Fosc=6500/RI(Kohm) (KHz)
导通占空比由sense和FB共同确定 OLP:Vfb>Vth_pl:3.7V OCP:Vsense>Vth_oc:0.75V OVP:Vfb<Vth_0d:0.75V UVP:Vcc<UVLO(on):8.8V

flyback电路原理

flyback电路原理

flyback电路原理Flyback电路是一种常见的电子转换器,用于将直流电压转换为高频交流电压。

它由一个变压器、电容器和开关管组成。

Flyback电路由于其简单的结构和低成本而被广泛应用于电源供应、照明、显示器和电子设备等领域。

Flyback电路的原理是利用能量存储和传递的原理,在开关管导通时,电流通过变压器的主边,同时电能储存在变压器的磁场中;当开关管关闭时,储存的磁能通过变压器的副边传递到负载上,产生输出电流。

Flyback电路可分为四个基本操作模式:1.导通状态:当开关管导通时,电源电压通过变压器的主边输入,并储存在变压器的磁场中。

此时,磁场的能量将产生电流,电流通过二极管D1充电,变压器负载侧储存电容(C1)也通过电流充电。

2.反向恢复:当开关管关闭时,突然切断了主边电压,导致主边电感的磁场崩溃。

此时,储存在变压器磁场中的能量将被传递到副边,产生高压脉冲。

这些脉冲电压通过二极管D2传递到输出端。

3.正反相持续电流:当反向恢复结束时,变压器的磁场开始重新建立,但方向与初始方向相反。

此时,磁场储存的能量通过二极管D3传递到变压器负载侧电容(C2)进行充电。

4.副边电流平衡:变压器副边的电荷通过C1和C2平衡,以保持电流的平稳传递。

在Flyback电路中,变压器起到核心的作用。

通过改变变压器的绕组比例,可以改变输出电压的大小。

此外,通过改变变压器的工作频率,可以控制转换效率以及输出的功率。

较高的频率会使得变压器小型化,但同时增加开关管和变压器的损耗。

因此,在设计Flyback电路时需要权衡频率和效率之间的关系。

Flyback电路的优点包括:1.结构简单:由于只有一个变压器和几个简单的元件,Flyback电路的结构非常简单,易于制造和维修。

2.高效率:通过合理设计电路参数和选择合适的元件,Flyback电路的转换效率可以达到80%以上。

3.负载适应性:Flyback电路适应负载变化范围广,可以提供不同的功率输出。

反激式开关电源设计

反激式开关电源设计

反激式开关电源设计反激式开关电源(Flyback Switching Power Supply)是一种常见的开关电源拓扑结构,广泛应用于各种电子设备中。

它具有体积小、效率高、成本低以及输出功率可调等优点,是现代电子产品中常见的电源设计方案之一反激式开关电源的基本工作原理如下:输入电压通过输入滤波电容进行滤波处理后,经过输入电阻和整流二极管进入变压器的一侧,经过一定的变换比转化为高压脉冲,在一段时间内使得磁场存储能量。

然后,纳秒级的开关管被打开,导通磁漏感能量在负载中释放,给负载提供电能。

在变压器中,输出输出电压通过输出二极管、滤波电容等元件经过滤波处理后,提供给负载。

同时,负载电流的反馈信息通过反馈电路控制控制器,实现对输出电压的稳定调节。

1.输入电压范围:反激式开关电源应能适应不同输入电压,以保证电源的稳定输出。

2.输出电压范围:根据具体应用需求确定输出电压范围,可通过反馈电路和调节元件进行调节。

3.输出功率:根据负载的需求确定输出功率大小,确保负载能够正常工作。

4.效率:反激式开关电源的效率较高,设计时应尽量选择低损耗的元件和合适的电路结构,以提高整个系统的效率。

5.稳定性:设计时需要考虑输出电压的稳定性,可通过反馈控制和滤波电路等手段实现。

6.保护功能:考虑到电源在使用过程中可能遇到的过载、过压过流等问题,设计中应加入相应的保护电路,以保护电源和负载安全。

在具体的反激式开关电源设计过程中,需要按照以下步骤进行:1.根据负载的需求确定输入和输出电压,并计算所需的输出功率。

2.选取适合的开关管和变压器,根据输入和输出电压比计算变压器的变换比。

3.根据变换比确定合适的工作频率和占空比。

该步骤可通过电路仿真软件进行验证。

4.设计反馈控制回路,以控制输出电压的稳定性。

可选择基于电压模式或者电流模式进行控制。

5.根据设计参数选择合适的滤波电容和输出二极管等元件,以保证输出电压质量。

6.添加必要的保护电路,如过载保护、过压保护等,以保护电源和负载安全。

flyback原理

flyback原理

flyback原理Flyback原理是一种常见的开关电源拓扑结构,用于将直流电压转换为另一种直流电压。

它是一种离散元件的开关电源,具有结构简单、成本低廉的优点。

本文将详细介绍Flyback原理的工作原理、应用领域以及一些注意事项。

1. Flyback原理的工作原理Flyback原理是基于电感储能和磁能转换的原理。

在工作过程中,输入电压先通过一个开关管控制,然后通过变压器进行电能转换,最后输出所需的电压。

具体来说,当开关管导通时,输入电源会在变压器的初级线圈上形成一个电流,同时在磁芯中储存能量。

一旦开关管关闭,储存在磁芯中的能量将释放出来,通过变压器的副级线圈产生一个电压。

这个电压可以经过滤波电容得到稳定的直流电压输出。

2. Flyback原理的应用领域Flyback原理广泛应用于各种电子设备中,特别是低功耗的设备和要求高电压隔离的场合。

以下是一些Flyback原理的常见应用领域:- 电视机和显示器:Flyback变压器被用于产生高压驱动显示屏;- 电源适配器:Flyback变压器可以将输入电压转换为所需的输出电压和电流;- LED驱动器:Flyback变压器可以实现LED灯的恒流驱动;- 电动汽车充电桩:Flyback变压器可以将交流电转换为直流电并进行电池充电。

3. Flyback原理的注意事项在设计和应用Flyback原理时,需要注意以下几点:- 开关管的选择:应根据具体应用场景选择合适的开关管,以确保高效率和稳定性;- 变压器设计:变压器的设计需要考虑电流、电压和能量转换效率等因素;- 输出滤波:为了保持输出电压的稳定性,应合理设计滤波电容和电感;- 过载保护:在设计中应考虑过载保护电路,以避免损坏电子设备;- 温度管理:Flyback电源在工作过程中会产生一定的热量,需要合理设计散热系统。

总结:本文详细介绍了Flyback原理的工作原理、应用领域以及注意事项。

Flyback原理作为一种常见的开关电源拓扑结构,具有结构简单、成本低廉等优点,被广泛应用于各种电子设备中。

开关电源设计不可不看--Flyback电路原理

开关电源设计不可不看--Flyback电路原理

Flyback转换器电路是由Buck-Boost电路,利用磁性元件耦合的功能衍生而来,所以要探讨Flyback电路,必须先从Buck-Boost电路开始。

一、Flyback电路简介(一)Flyback电路架构Flyback变换器,俗称单端反激式DC-DC变换器,又称为返驰式(Flyback)转换器,或"Buck-Boost"转换器,因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量,因此得名.Flyback变换器是在主开关管导通期间,电路只储存而不传递能量;在主开关管关断期间,才向负载传递能量的一种电路架构。

(1)Flyback变换器理论模型如图。

(2)实际电路结构根据Flyback变压器的同名端绕制方式,有下面两种形式,这两个电路实质上是一样的。

当然,Flyback电路还有其他衍生形式(见附录I)。

(二)Flyback变换器优点(1)电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出的要求。

(2)转换效率高,损失小。

(3)匝数比值较小。

(4)输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在 85~265V 间,无需切换而达到稳定输出的要求。

(三)Flyback变换器缺点(1)输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W 以下。

(2)转换变压器在电流连续(C.C.M.)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大。

(3)变压器有直流电流成份,且同时会工作于C.C.M./D.C.M.两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂。

二、Buck -Boost 转换器工作原理所有的导出型转换器都保留其基本转换器的特性;要了解Flyback 转换器,要从其基本转换器Buck -Boost 电路开始。

(一)Buck -Boost 电路组成Buck -Boost 电路由一个开关晶体管,一个功率二极管,一个储能电感和一个输出电容组成,见图1。

Flyback正激变换器的工作原理

Flyback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dv /dt和di/dt,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。

1.2 Flyback 型有源箝位正激变换器稳态工作原理有源箝位正激变换器由有源箝位支路和功率输出电路组成。

有源箝位支路由箝位开关和箝位电容串联组成,并联在主开关或变压器原边绕组两端。

利用箝位电容及开关管的输出电容与变压器绕组的激磁电感谐振,创造主开关和箝位开关的ZVS 工作条件,并在主开关关断期间,利用箝位电容的电压限制主开关两端的电压基本保持不变,从而避免了主开关过大的电压应力;另一方面,在正激变换器中采用有源箝位技术还可实现变压器铁芯的自动磁复位,并可以使激磁电流沿正负两个方向流动,使其工作在双向对称磁化状态,提高了铁芯的利用率。

flyback-flybuck-组合可以承受高压原理解析

flyback-flybuck-组合可以承受高压原理解析

flyback flybuck 组合可以承受高压原理解析目录1. 引言1.1 背景和意义1.2 结构概述1.3 目的2. flyback与flybuck工作原理分析2.1 flyback工作原理解析2.2 flybuck工作原理解析3. 高压承受能力分析3.1 flyback的高压承受能力分析3.2 flybuck的高压承受能力分析4. 实例和应用案例讨论5. 结论与展望引言1.1 背景和意义在现代电子设备中,高压电源是非常重要的组成部分。

然而,由于高压电源涉及到对较高电压的变换和调节,因此需要一种可靠而有效的解决方案来应对这些挑战。

flyback和flybuck是两种常见的电源结构,在高压承受能力以及稳定性等方面表现出色。

1.2 结构概述flyback和flybuck都属于开关电源结构,并且具有相似的工作原理。

它们都采用了磁性元件(如变压器)来实现对输入电能的转换和传递。

通过控制开关管的导通和截止状态,可以实现输入电能到输出端的转换。

1.3 目的本文旨在深入分析flyback和flybuck这两种开关电源结构的工作原理,并重点讨论它们在高压承受能力方面的特点。

通过对比研究flyback和flybuck在不同应用场景下的优势和缺陷,为读者提供一个全面了解飞回路与飞佛克组合在高压环境下应用原理的视角。

接下来,我们将在第二部分对flyback和flybuck的工作原理进行详细分析。

2. flyback与flybuck工作原理分析2.1 flyback工作原理解析flyback是一种常见的开关电源拓扑结构,广泛应用于许多应用领域。

它由一个主要开关器件(通常是MOSFET)和一个变压器组成。

其工作基于能量存储和传输的原理。

在正常操作过程中,输入电压被施加到主开关上,并且当主开关导通时,电流通过变压器的初级线圈。

这个过程导致了磁能的存储。

当主开关断开时,初级线圈中的电流无法立即停止,这就使得磁能在变压器中释放。

fly buck电路的实例

fly buck电路的实例

fly buck电路的实例标题: 从Fly Buck电路的设计到实现的全过程Fly Buck电路是一种常见的开关电源拓扑结构,它具有高效率、小体积和简单的设计特点。

本文将以一个实例来介绍Fly Buck电路的设计和实现过程,带领读者深入了解这一电路的原理和应用。

1. 引言Fly Buck电路是一种升压、降压和反相输出的开关电源拓扑结构,它通过周期性的开关操作实现电压转换。

该电路广泛应用于电子设备中,如手机充电器、笔记本电脑适配器等,为设备提供稳定的电源。

2. 设计思路在设计Fly Buck电路时,首先需要确定输入电压范围、输出电压和电流要求。

然后根据需求选择合适的电感、开关管和电容等元件,并计算电路参数,如开关频率、电感值、电容值等。

3. Fly Buck电路原理Fly Buck电路的工作原理是基于开关管的周期性导通和截止,通过电感储能和释能来实现电压转换。

当开关管导通时,电感储存能量;当开关管截止时,电感释放能量,并通过二极管和电容提供给负载。

4. Fly Buck电路的关键元件Fly Buck电路的关键元件包括电感、开关管、二极管和电容。

电感用于储存和释放能量,开关管用于控制电路的导通和截止,二极管用于提供电流通路,电容用于滤波和稳定输出电压。

5. Fly Buck电路的设计流程Fly Buck电路的设计流程包括确定输入输出参数、选择元件、计算电路参数、绘制电路图、进行仿真和验证、布局设计和PCB制作等。

每个步骤都需要仔细考虑并进行合理的设计。

6. Fly Buck电路的实际应用Fly Buck电路广泛应用于各种电子设备中,如手机充电器、笔记本电脑适配器、LED照明驱动器等。

其高效率和小尺寸的特点使得它成为现代电子产品中不可或缺的一部分。

7. 结语本文通过一个实例详细介绍了Fly Buck电路的设计和实现过程,希望读者能对这一电路的原理和应用有更深入的了解。

Fly Buck电路的设计需要综合考虑多个因素,如输入输出参数、元件选择和电路参数计算等,只有合理设计才能实现稳定和高效的电源转换。

电力电子装置及系统实验报告之Flyback电路讨论

电力电子装置及系统实验报告之Flyback电路讨论

电力电子装置及系统实验报告之Flyback电路讨论目录课堂讨论内容 (4)提要 (4)1.问题一:论证Flyback能否实现PFC功能 (4)1.1Flyback电路原理及PFC功能: (4)1.2论证及分析: (5)2.问题二:若可以,将如何实现该Flyback? 需涉及:主要元器件和IC的选择及理由 (6)2.1PFC反激电路设计: (6)2.2UC3854内部结构 (6)2.3完整电路 (6)3.问题三:若Flyback采用MOSFET的同步整流技术,将如何解决该MOSFET的驱动问题? (8)3.1同步整流: (8)3.2MOSFET驱动电路 (8)3.3同步整流驱动电路特点 (9)3.4其中:二极管起保护作用 (10)4.问题四:论证MOSFET同步整流的Flyback能否实现节能? (11)4.1同步整流原理 (11)4.2整流损耗分析开关电源的整流损耗: (12)4.2.1整流管的正向导通压降 (12)4.2.2反向漏电流及反向电压 (12)4.2.3反向恢复时间引起的 (12)4.3节能条件 (13)课堂讨论内容(1)论证Flyback能否实现PFC功能(2)若可以,将如何实现该Flyback0? 需涉及:主要元器件和IC的选择及理由(3)若Flyback采用MOSFET的同步整流技术,将如何解决该MOSFET的驱动问题?(4)论证MOSFET同步整流的FLyback能否实现节能?若能,有条件吗?提要本次对于Flyback电路的讨论,我们详细研究及讨论了Flyback电路的工作原理,并在清楚了其工作原理的基础上,仔细查阅资料和并将其与课本知识的结合,进行了上述四个问题的详细讨论并研究。

1.问题一:论证Flyback能否实现PFC功能1.1Flyback电路原理及PFC功能:Flyback电路图:PFC的功能: PFC的英文全称为“Power Factor Correction”,意思是“功率因数校正”,功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。

反激式开关电源原理

反激式开关电源原理

反激式开关电源原理反激式开关电源(flyback power supply)是一种常见的开关电源拓扑结构,广泛应用于电子产品、通信设备以及工业设备等领域。

它具有高效率、体积小、成本低等优点,在现代电子技术中应用非常广泛。

下面将详细介绍反激式开关电源的原理和工作过程。

1.开关管电路部分:开关管(MOSFET或BJT)作为主要开关元件,它的导通和截止通过控制电压或电流改变。

在正半周期内,开关管导通,输入电源向变压器的一端充电,同时能量储存到变压器的磁场中;在负半周期内,开关管截止,磁场能量被传递到输出电路中,从而实现电能的转换。

2.变压器电路部分:反激式开关电源中的变压器是一个关键组件,它负责将输入电源中的能量转换为输出电源所需的电压和电流。

变压器的一端连接开关管,另一端连接输出电路。

当开关管导通时,输入电源的能量通过变压器的互感作用储存到磁场中;当开关管截止时,储存在磁场中的能量通过互感作用传递到输出电路中。

变压器的变比决定了输入电源与输出电源之间的电压和电流转换关系。

3.输出电路部分:输出电路部分包括整流电路和滤波电路等。

在反激式开关电源中,输出电流的产生是通过变压器传递的磁场能量,经过整流后得到直流电压。

滤波电路则用于去除输出电路中的纹波,保证输出电压的稳定性。

1.开关管导通状态:当开关管导通时,输入电源的正电压通过变压器传递给输出电路,同时通过滤波电路获取直流电压。

开关管导通的时间很短,通常在几微秒到几毫秒之间。

2.开关管截止状态:当开关管截止时,变压器中储存的磁场能量开始传递到输出电路。

变压器中储存的磁场能量通过互感作用将电压和电流传递到输出电路中。

通过调整变压器的变比,可以实现输入电压向输出电压的降压或升压转换。

1.高效率:由于开关管的截止和导通可以精确地控制,反激式开关电源具有较高的转换效率。

一般情况下,其转换效率可以达到80%以上,甚至可以达到90%以上。

2.体积小:反激式开关电源采用了变压器来实现电能转换,无需使用大型的电容或电感器件,节省了空间。

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DU NP 1 U 0 U in t in U in ( ) N2 1 Dt 1 Dt
I PK
U inton 2 P0 2I 0 2TS I 0 LPth DtU in (1 Dt )n (TS ton )n
IF : toff
L2 i2 max Uo
Flyback电路分析和测试要点
5. 反馈回路 反馈电路由AZ431和光耦构成。 输出电压通过集成稳压器AZ431和光 电耦合器反馈到PWM控制IC的FB脚, 调节R1、 R2的分压比可设定和调节 输出电压,达到较高的稳压精度。 Uo=2.5V*(R22+R23)/R23 光耦传输比:CTR=IC/ IF×100% H(s)= - ( R21+1/C11s) / R23 R19/R20分别为上拉/下拉偏置电阻; R21/C11组成极零点补偿网络,通过 调节R值或C值可以调节频带增益。 一般增益要求>-14dB,相位要求 >45deg。
Flyback电路分析和测试要点
Flyback电路设计
隔离反激电源的结构框图
EMI
整流滤波
变压器
次级整流滤波
输出
开关器件
采样反馈
PWM 控制IC
隔离器件
高压区域
低压区域
Flyback电路设计
Flyback电路设计
1. 保险管的选取 作用:安全防护。在电源出现异常时,为了保护核心器件不受到损坏。
Fosc=6500/RIБайду номын сангаасKohm) (KHz)
导通占空比由sense和FB共同确定 OLP:Vfb>Vth_pl:3.7V OCP:Vsense>Vth_oc:0.75V OVP:Vfb<Vth_0d:0.75V UVP:Vcc<UVLO(on):8.8V
Flyback电路分析和测试要点
7. PWM控制IC/OB2263框图
1
Flyback工作原理
2. 磁通临界工作状况
i2
U N P U in ( ton ) 0 (t ton ) N 2 LP L2
Dt U in N 2 ton U in N P toff 1 Dt n ton U0 TS U 0 U in n
U0 Dt
Vce U in
压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量,但不能承受毫安级以上的持续电流,在 用作过压保护时必须考虑到这一点。压敏电阻的选用,一般选择标称压敏电压 V1mA和通流容量两个参数。
Flyback电路设计
2. 压敏电阻MOV的选取
a 为电路电压波动系数,一般取值1.2. Vrms 为交流输入电压有效值。 b 为压敏电阻误差,一般取值0.85. C 为元件的老化系数,一般取值0.9. √2 为交流状态下要考虑峰峰值。 V1mA 为压敏电阻电压实际取值近似值
Flyback电路分析和测试要点
3. 功率变换电路 主要由开关管Q1,反激变压器T1,RCD尖峰 吸收回路R13/D6/R11/C7组成。Q1导通期间, T1储能,在Q1截止过程中,T1储存的能量通 过耦合释放到二次侧,通过整流滤波转换成 直流输出。RCD电路主要用于吸收Q1关断过 程中高频变压器漏感的能量引起的尖峰电压 和次级线圈反射电压的叠加,泄放到Bulk电 容。 C2为共模滤波Y2电容(脉冲耐压>5KV); R10为驱动电阻,用于调节开关损耗;R12为 驱动下拉电阻,抑制驱动干扰; R15/R16/R18为OCP检测电阻;R14/C8组成 RC滤波网络,防止OCP误动作。 关键测试点:Q1之Vds/Vgs/Id/Tj,D6反向电 压应力Vr和Tj,C7温升Tc和纹波电流。
Flyback电路设计
4. X电容和Y电容的选取 根据IEC 60384-14,安规电容器分为X电容及Y电容:
U N P U in ( ton I P min ) 0 (t ton ) N 2 LP L2
Flyback工作原理
1. 磁通连续的工作状况
i2
U N P U in ( ton I P min ) 0 (t ton ) N 2 LP L2
Dt U in N 2 ton U in N P toff 1 Dt n ton U0 TS U 0 U in n
Flyback工作原理
3. 磁通不连续的工作状况
i2
U N P U in ( ton ) 0 (t ton ) N 2 LP L2
NP Vce U in U0 N2 U t 2 P0 I PK in on LPth DtU in
1 P 1 TS
1 P0 TS
U 0 TS
什么是Flyback?
反激式开关电源:输出端在变压器原边绕组断开电源时获得能量,英文名称叫 Flyback Transformer
DC(90V-375V)
L AC(85V-265V) EMI FILTER N BRIDGE filter
OUTPUT
12V
Transformer
VCC MOSFET
FEDBACK
U0 Dt
Vce U in
DU NP 1 U 0 U in t in U in ( ) N2 1 Dt 1 Dt
IF : toff
L2 i2 max Uo
1 1 LIPK 2 LIP min2 PoT IPK 2 2
TS
Flyback电路分析和测试要点
6. PWM控制电路 PWM芯片为On-bright OB2263 R6/R7是启动电阻,C5是储能电容,C4是 高频滤波电容,D5是整流二极管,R9是限 流电阻。AC电源接入时,Vbulk通过R6/R7 对C5充电,当Vcc>UVLO(off):14V时,IC启 动工作,电源输出直流电信号,Vcc通过T1 绕组提供。 Vcc振荡频率由R8决定,一般取100K ohm
缺点:
1. 输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制, 通常应用于150W以下; 2. 转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致 磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大。 3. 变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器 在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂。
Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值;
Rn是热敏电阻在Tn常温下的标称阻值(本例选取NTC为5±20%); B是材质参数;(常用范围2000K~6000K,本例选取NTC材质B=2600) exp是以自然数 e 为底的指数( e =2.71828 ); 这里T1和Tn指的是K度即开尔文温度,K度=273.15(绝对温度)+摄氏度;
Flyback电路分析和测试要点
2. 整流滤波 由BD和Bulk电容组成,通过全波整流和滤波,把输入交流电转换成直流电 (Vbulk=1.414*Vin)。
测试主要考量桥堆平均整流电流Ifav、反向电压应力Vr和结温Tj;Bulk电容电压 应力和纹波电流。
测试条件包含开关机瞬态,AC打火,Surge测试,以及输入过电压极限测试。
PF取0.6(不带功率因数校正的功率因数估值) Pin’为输入视在功率,Po输出功率,η 效率(设计的评估值) Uinmin 最小的输入电压 2为经验值,在实际应用中,保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。
Flyback电路设计
2. 压敏电阻MOV的选取 压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在 压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实 现对后级电路的保护。 主要作用:过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、 消噪、保护半导体元器件等。 主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。 压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管(瞬间抑制二极管)稍 慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。
Flyback开关电源工作原理 及测试要点
Prepared By:伍辉平 Date:2012-12-20
目录
1,什么是Flyback开关电源 2,Flyback工作原理 3,Flyback电路分析和测试要点 4,Flyback电路设计
常用的开关电源拓扑结构
降压式(Buck)变换器 升压式(Boost)变换器
技术参数:额定电压V、额定电流I、熔断时间I^2RT。
分类:快断、慢断、常规
PO UO IO 121.25 W 31.25W PF PF 0.8 0.6 Pin ' 31.25 Irms max A 0.37 A Uin min 85 Fuse 2 Irms max 0.74A Pin '
Flyback工作原理
a)VT导通期间
iP (ton )
U in ton I P min I P max LP
b)VT关断期间
i2 (TS ) I 2 max Uo (t ton ) L2
单端反激式变换器

U NP I P max 0 (t ton ) N2 L2

PWM
BLOCK DIAGRAM
Flyback电路特点
优点:
1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求;
2. 转换效率高,损失小;
3. 变压器匝数比值较小; 4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交 流输入在 85~265V间,无需切换而达到稳定输出的要求。
IF : toff
L2 i2 max Uo
U 0 U int on
RL 2TS LP
Flyback电路分析和测试要点
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