Vi
n
()
Vin W3
DRTS
Where DR = (Tr-Ton) / Ts
正激变换器
6
二, 基本工作原理(续) [ Tr, Ts ]
Q oQff,tu&rnedreOseFtF
励磁电流iM从W1转移到W3上后, 减小到零:
iW 3 K1[3V LiPnTonV LiPn(tTon)
到Tr时刻后, 所有绕组中电流为零, 电压也为零.
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.
去磁能量在磁场中而不是在 去磁线圈的电流里
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 1 I 2L 2
正激变换器
2
二, 基本工作原理
Q turned ON
原副边绕组上的电压为:
VW1 K13Vin VW 2 K23Vin
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: VQVinK13Vin
Vin反向加在复位绕组W3上, 故磁通减小:
W3
d dt
B = Bmax - Br
Br
Im(maxI)m
因为磁通复位，有 () ()
D D R (7) NP NR
where DR 1D
正激变换器
10
NR
Vin
NP
UP
Q DR
BS Br
NS
Lf
US
Cf
B = Bmax - Br
Im(maxI)m
Vout
五. 磁通复位的关系(续)
Q关断时,开关管上的耐压为
Q上的电压: VQ Vin
正激变换器
7
UP,IP
正激变换器
三. 输入端电流电压关系
P inV in IinU P(rm )IP s(rm ) (s1)
UP Vin UP(rm )s D UP D Vin UP(av)eDP UDiV n
IP(rm)s DIP IP(a v)e DIP
由(1)得
IP(rms)
Vin
NP
UP Q
NS D1 Lf US D2 Cf
Vout
七. 元器件的选择 2.整流二极管D1, D2, DR
D1所承受的电压为
UD1R
NS NR
Vin(max)
(17)
D1所流过的最大电流为
ID1 iS(max)
Iout(1D)2V (Lof utVD)Ts
(18)
正激变换器
17
NR
Vin
NP
U Q V in U P
V in
NP NR
V in
复位线圈箝位二极管的反向承压为
UD R R
NR NP
Vin
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
最大占空比限制
正激变换器
12
NR
Vin
NP
UP
BS Br
NS
Lf
Vout
六,原副边电流的关系
Q所流过的最大电流为
IQ iP(max)
iP(Lmax )iMP
(15) (16)
正激变换器
15
NR
Vin
NP NS
UP
US
Q
Lf
Vout
Cf
七. 元器件的选择 1.开关器件Q
2
iP(LmaxiP ) (Lmi n()1D L )D f sV T inN NP S
iPL
IPL iM
正激变换器
16
NR
Im(maxI)m
由(6‘)和(12)可得原边电流最大值
iP(maxi)P(Lmax )iM(P14)
正激变换器
14
NR
Vin
NP NS
UP
US
Q
Lf
Vout
七. 元器件的选择
Cf
1.开关器件Q
Q所承受的电压为
BS Br
UQVin(max) N NR PVin(max)
B = Bmax - Br
Im(maxI)m
正激变换器的工作原理
正激变换器
1
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.
特点:
电感不能省
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;
US
Cf
1,副边电流 电感Lf上的电流平均值为输出电流Iout.即
ILfIout iS(ma2 x)iS(min)
(8)
同理，可得
B = Bmax - B r iSiS(m aixS()m in(U ) SV L D f)V ouD t s(T 9)
由(8),(9)和(5)可得到
Im(maxI)m
iS(maxI)out(1D)2V L (of utVD)Ts (10) iS(mi n)Iout(1D)2V L (of utVD)Ts (11)
IS(rm)s DIS , IS(av)eDIS
由(4)得 IS Iout
IS(av)eDoIut
(6)
IS(rm)s DIout
正激变换器
9
五. 磁通复位的关系
Vin LP
DTs
iMP
V i n Ds T iML P PN P( )(6‘)
同理，可得
BS
V in D R T s iML R RN R ( ) (6“)
BS Br
正激变换器
3
二, 基本工作原理(续) [0, Ton]
Q turned ON
d W1 dt Vin
()
Vin W1
DTs
iMP
Vin LP
t
正激变换器
4
二, 基本工作原理(续) [Ton, Tr]
Q turned OFF
复位绕组的电压为: VW3 Vin
UP Q
NS D1 Lf US D2 Cf
Vout
七. 元器件的选择 2.二极管D1, D2, DR
D2所承受的电压为
UD2R
NS NP
1 D Iin
IP(ave) Iin
IP
1 D
I in
(2)
(3)
8
US,IS
四. 输出端电流电压关系
P o uV toIu ot uU tS (rm )IS (r sm ) Is S V D (4)
US(VoutVD)/D U S(rm ) s D U S(V ou V t D )/ D (5) U S(av ) eDSU V ou tV D
正激变换器
13
NR
Vin
NP NS
UP
US
Lf
Vout
六,原副边电流的关系
Cf
2,原边电流
2
iP(LmaxN N ) P SIout(1D 2)L D f sV T inN NP S (12)
BS Br
2
B = Bmax - Br iP(Lmi n)N NP SIout(1D 2)L D f sV T inN NP S (13)