开关电源演示文稿ppt课件.ppt

《开关电源演示文稿ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、漫谈反激式开关电源电源的重要性电源犹如人的心脏，是所有电力设备的动力。一般由电网供电的电子设备都会有电源模块，可以说，只要从事电子方面的工作，或多或少的都会用到或接触到。了解或学习一些电源方面的知识是很有必要的。开关电源的种类按照拓扑结构可以分为2中基本的类型：非隔离型和隔离型。1.Buck变换器，也称降压变换器非隔离型2.Boost变换器，也称升压变换器3.Buck-Boost变换器，也称升降压变换器4.Cuk变换器，也称串联变换器隔离型:正激式，反激式，推挽式，半桥式，全桥式buck变换器电路

2、模型原理分析左图为降压线性电路工作时的理想波形：0﹤t﹤DTS时，开关管导通，此时DTS﹤t﹤TS时，开关管关断，此时根据电感伏秒平衡原理，可得整理上式，可得反激式开关电源开关电源的种类很多，这里主要与大家一起讨论一下反激式开关电源。这种电路结构比较简单，在小功率电路中运用广泛。就拿我们公司的小功率变频器和PLC来说，它们的开关电源一般都是使用反激式的.一般100W以内的开关电源，用反激式开关电源来设计都能满足我们的要求。反激式变换器的定义及优点定义：反激式转换器又称单端反激式或“BUCK-BOO

3、ST”转换器，因其输出端在原边绕组关断时获得能量故而得名。在反激变换器拓扑中，开关管导时，变压器储存能量，负载电流由输出滤波电容提供；开关管关断时，变压器将储存的能量传送到负载和输出滤波电容，以补偿电容单独提供负载电流时消耗的能量。优点如下：a、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；b、输入电压在很大的范围内波动时，仍可有较稳定的输出，目前己可实理交流输入85-265V间，无需切换而达到稳定输出的要求；c、转换效率高，损失小；d、变压器匝数比值小。反激式变压器的基本结构和原理原理

4、：在开关S导通时，输入电压Vi加在变压器初级线圈上，同名端‘•’相对异名端为负，次级二极管D反偏截止。初级电流线性上升（线性电感），变压器作为电感运行。变压器储存能量，此阶段没有能量传到次级，电容C单独向负载供电。在开关S断开时，由楞次定理（E=—NΔ∮/ΔT）变压器原边绕组将产生一反向电动势，此时输出整流二极管D正向导通，向次级负载提供能量。关键点：反激式开关电源的核心就是将变压器当做一个电感来看，先储能，后释放能量。反激式变换器的两种工作模式反激变换器分两种工作模式：DCM和CCM，实际工作时

5、，尤其是工作在宽电压模式，负载变换较大时，一般都跨越这两种工作模式。（1）电感电流不连续模式DCM（DiscontinuousInductorCurrentMode）或称“完全能量转换”：Ton时储存在变压器中的所有能量在反激周期（Ton）中都转移到输出端。（2）电感电流连续模式CCM（ContinuousInductorCurrentMode）或称“不完全能量转换”：储存在变压器中的一部分能量在Toff末保留到下一个TOn周期的开始。两种工作模式的区别：a.DCM状态下在开关管导通期间，能量完全

6、转移中波形具有较高的原边峰值电流，这是因主初级电感值Lp相对较低之故，使Lp急剧升高，其负面影响是增加了绕组损耗和输入滤波电容器的纹波电流，从而要求开关管必须具有高电流承载能力，方能安全工作。b.在CCM工作状态中，原边峰值电流较低，但开关管在导通时有较高漏极电流值，因此导致开关管高功率的消耗，同时为达到CCM，就需要有较高的变压器原边电感值Lp,由于要在变压器磁芯中储存残余能量则要求变压器的体积较DCM时要大，而其它系数是相等的。反激变换器理想工作波形反激变换器实际工作波形我们以DCM模式为例：

7、当开关S闭合时，初级电流线性上升，斜率为：当开关S断开时，初级电流Ip达到最大值：变压器在开关管一个导通周期储存的能量是：如何推导？当线圈与电源接通时，由于自感现象，电路中的电流i并不立刻由0变到稳定值I，而要经过一段时间。这段时间内，电路中的电流在增大，因为有反方向的自感电动势存在，外电源E不仅要供给电路中产生焦耳热的能量，而且还要反抗自感电动势EL做功。下面我们计算在电路中建立电流I的过程中，电源所做的这部分额外的功。在时间dt内，电源反抗自感电动势所做的功为：dA=-EL*i*dt式中i为电

8、流强度的瞬时值，而EL为：EL=-L*di/dt因而dA=L*i*di在建立电流的整个过程中，电源反抗自感电动势所做的功为：A=∫dA=∫(0I)L*i*di=1/2*L*I^2开关管关闭后，能量传递给次级。因为工作在非连续模式，在开关管再次导通前，初级储存的能量将全部传给次级。输入功率P（即1s内传递的能量）为：将带入上式，得到：由上式可以转换为：该式就是计算反激式变压器初级电感量的基本公式了。当功率管关断时，次级二极管D正偏导通，次级电流会经历一个从小到大（原边电流过渡到副边电