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开关电源原理与规划(连载十九)反激式变压器开关电源

顺便指出,在控制开关K关断的Toff期间,变压器铁心中的磁通主要由变压器次级线圈回路中的电流来决定,这就相当于流过变压器次级线圈中的电流所产生的磁

趁便指出,在操控开关K关断的Toff期间,变压器铁心中的磁通主要由变压器次级线圈回路中的电流来决议,这就相当于流过变压器次级线圈中的电流所发生的磁场能够使变压器的铁心退磁,使变压器铁心中的磁场强度康复到初始状况。

由于操控开关忽然关断,流过变压器初级线圈的励磁电流忽然为0,此刻,流过变压器次级线圈中的电流就正好顶替本来变压器初级线圈中励磁电流的效果,使变压器铁心中的磁感应强度由最大值Bm返回到剩磁所对应的磁感应强度Br方位,即:流过N3绕组电流是由最大值逐渐改动到0的。由此可知,反激式变压器开关电源在输出功率的一起,流过次级线圈回路中的电流也在对变压器铁心进行退磁。

图1-20是反激式变压器开关电源,作业于临界接连电流状况时,整流输入电压uo、负载电流Io,变压器铁芯的磁通,以及变压器初、次级电流等波形。

图1-20-a)中,变压器次级线圈输出电压uo是一个带正负极性的脉冲波形,一般负半周是一个很规整的矩形波;而正半周,由于输出脉冲被整流二极管限幅,当开关电源作业于接连电流或临界接连电流状况时,输出波形根本也是矩形波。因而,整流二极管的输入电压uo的正半周起伏与输出电压Uo或储能滤波电容的两头电压根本相同。因而,整流二极管的输入电压uo的幅值Up与半波平均值Upa以及整流输出电压Uo均根本持平。

图1-20-b)是变压器铁芯中磁通量改动的进程,在操控开关接通期间,变压器铁芯被磁化;在操控开关关断期间,变压器铁芯被退磁。因而,在Ton期间,变压器铁芯中的磁通量是由剩磁S•Br向最大磁通S•Bm方向改动;而在Toff期间,变压器铁芯中的磁通量是由最大磁通S•Bm向剩磁S•Br方向改动。

图1-20-c),是反激式变压器开关电源作业于临界电流状况时,变压器初、次级线圈的电流波形。图中,i1为流过变压器初级线圈中的电流,i2为流过变压器次级线圈中的电流(虚线所示),Io是流过负载的电流(虚线所示)。在操控开关接通期间,变压器铁芯被初级线圈电流磁化;在操控开关关断期间,变压器铁芯被被次级线圈电流退磁,并向负载输出电流。从图1-20-c)还能够看出,流过变压器初、次级线圈中的电流是能够突跳的。在操控开关关断的一会儿,流过变压器初级线圈的电流由最大值跳变到0,而在同一时间,流过变压器次级线圈的电流由0跳变到最大值。而且,变压器初级线圈电流的最大值正好等于变压器次级线圈电流最大值的n倍(n为变压器次级电压与初级电压比)。

趁便指出:(1-110)的成果,尽管是以开关电源作业于临界接连电流状况的条件求得,但关于开关电源作业于接连电流状况或断流状况也相同建立,由于,在储能滤波电容的容量足够大的情况下,输出电压Uo只取决于其峰值电压Up,而不是取决于其平均值。

当开关电源作业于电流不接连状况时,即:操控开关的占空比减小时,(1-100)式中的i(0)和(1-108)式中的i2x均为0 ,而且在操控开关关断期间还没完毕前,流过变压器次级线圈的电流就已降到0,这相当于开关电源输出电压和输出电流都要下降,在此种情况下,开关电源将会向负载下降功率输出。

当开关电源作业于接连电流状况时,即:操控开关的占空比增大时,(1-100)式中的i(0)不能为0,(1-108)式中的i2x也不能为0 ,这相当于输出电压和输出电流都相应添加,在此种情况下,开关电源将会向负载供给更大的功率输出。

图1-21是反激式变压器开关电源,作业于电流不接连状况时,整流二极管的输入电压uo,负载电流Io和变压器铁芯中的磁通,以及变压器初、次级电流等波形。

图1-22是反激式变压器开关电源,作业于接连电流状况时,整流二极管的输入电压uo、负载电流Io和变压器铁芯中的磁通,以及变压器初、次级电流等波形。

由此可知,反激式变压器开关稳压电源便是经过改动操控开关的占空比来调理开关电源的输出电压和对储能滤波电容的充、放电电流来到达安稳电压输出的。

这儿还需特别指出:上面剖析全部都是假定开关电源输出电压Uo相对不变情况下的成果,实际上,当于开关电源刚开始作业的时分,即:储能滤波电容刚开始充电的时分,开关电源输出电压Uo也是在改动的,但输出电压很快就由某个初始值过渡到某个安稳值,然后又由某个初始值(上一个安稳值)又过渡到下一个安稳值……。因而,咱们把开关电源电路中,电压或电流由某个初始值过渡到某个安稳值的进程,称为开关电源电路的过渡进程。

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