正激電路的分析

單端正激電路

一、?工作原理

如圖：?

Q1導(dǎo)通時(shí)，副邊二極管D1導(dǎo)通，D2截止，電網(wǎng)通過變壓器T1向負(fù)載RL輸送能量，此時(shí)輸出濾波電感L0儲存能量。?

當(dāng)Q1截止時(shí)，電感的儲能通過續(xù)流二極管D2向負(fù)載釋放，D1截止。?N3與二極管D3串聯(lián)起到去磁復(fù)位的作用。?

注意：復(fù)位繞組對變壓器工藝的要求，要求耦合好又要絕緣好。?還有其它形式復(fù)位電路如RCD復(fù)位電路LCD復(fù)位電路?

NS/NP為副邊原邊匝比?

TON/T為導(dǎo)通時(shí)間與周期的比，即導(dǎo)通占空比?

E為原邊繞組電壓

二、?正激電路的設(shè)計(jì)?

設(shè)計(jì)前我們要給定電路設(shè)計(jì)的一些指標(biāo)參數(shù)，總結(jié)為：?

1、開關(guān)頻率?

2、輸入電壓范圍：Vin?min—Vin?max?

3、輸出負(fù)載范圍：Io?min—Io?max?

4、輸出電壓范圍：Vo?min—Vo?max

5、濾波電感電流的紋波：?△ILf?

6、輸出電壓紋波：△Vo?

第一步：工作頻率的確定?

工作頻率對電源體積以及特性影響很大，必須很好地選擇。?

工作頻率高時(shí)，輸出濾波器和輸出變壓器可小型化，過渡響應(yīng)速度快。但主開關(guān)元件、輸出二極管、輸出電容以及輸出變壓器的磁芯，還有電路設(shè)計(jì)等都受到限制。另外，還要注意輸出變壓器繞組匝數(shù)。

第二步：最大導(dǎo)通時(shí)間（Ton?max）的確定。??????????

Ton?max=T×Dmax?

對于正向激勵(lì)D選為0.4~0.45較適宜。Dmax是設(shè)計(jì)電路時(shí)的一個(gè)重要參數(shù)，它對主開關(guān)元件，輸出二極管的耐壓與輸出保持時(shí)間，輸出變壓器以及輸出濾波器的大小，變換效率等都有很大影響。?

第三步：變壓器次級輸出電壓的計(jì)算

Vs?min：變壓器次級最低電壓?

Vo?max：最大輸出電壓?

VL：電感線圈壓降?

VF：輸出側(cè)二極管的正向壓降

另外，功率開關(guān)器件電流電壓耐量的確定，?

變壓器原副邊繞組線徑的確定。

雙管正激同步整流直驅(qū)電路分析

雙管正激變換器電路圖如圖 1 所示。雙管正激變換器結(jié)構(gòu)簡單，由開關(guān)管VT1、VT2，二極管D1、D2；同步整流管SR1、SR2，變壓器，電感L，電容C和負(fù)載R組成。

圖1 雙管正激直驅(qū)同步整流電路

雙管正激直驅(qū)同步整流主要波形圖

電路圖雙管正激同步整流變換器各點(diǎn)的波形和工作過程如圖 2 所示。當(dāng)雙管正激變換器工作在電感電流連續(xù)導(dǎo)電模式時(shí)，在一個(gè)開關(guān)周期中，雙管正激變換器可以分為三個(gè)工作過程。

（1） 第一階段（t0~t1）：在t0時(shí)刻，開關(guān)管VT1、VT2導(dǎo)通，流過的電流為次級折算到初級電流和勵(lì)磁電流之和，即iN1=IO/n+im變壓器原邊繞組的電壓為上正下負(fù)，D1、D2截止，每個(gè)二極管承受電壓為Vi；與其耦合的副邊繞組電壓也為上正下負(fù)，且uN2=Vi/ n，SR1柵極電壓為Vi/n，SR1導(dǎo)通；SR2的柵源電壓Vds1為負(fù)值，（Vds1為SR1的導(dǎo)通壓降，Vds1值很小可以近似為零）SR2關(guān)斷，SR2漏源承受的電壓為Vi/n。電感電流線性上升，上升率為（Vi/n-VO）/L。流過二極管SR1和L的電流相等，流過最大電流為Vo/（nRo，min）。輸入電能通過同步整流SR1傳遞給負(fù)載，同時(shí)將部分能量儲存在輸出回路中的儲能電感L中，直到t1時(shí)刻，開關(guān)管VT1、VT2關(guān)斷；

（2） 第二階段（t1~t2）：t1時(shí)刻，VT1、VT2關(guān)斷后，每個(gè)開關(guān)管兩端所承受的電壓為Vi。原邊繞組電壓為上負(fù)下正，D1、D2導(dǎo)通，存儲在漏感中的所有能量通過兩個(gè)二極管D1、D2回饋給電源，流過D1、D2的電流為勵(lì)磁電流。副邊繞組電壓為上負(fù)下正，且uN2=-Vi/n，SR2柵源電壓為Vi/ n，SR2導(dǎo)通，流過SR2和L的電流相等；SR1柵極電壓為負(fù)，SR1關(guān)斷，承受的反向電壓為Vi/n。此時(shí)，儲能電感L將儲存的磁能變?yōu)殡娔?，通過同步續(xù)流管SR2繼續(xù)向負(fù)載供電。

（3） 第三階段（t2~t3）：變壓器復(fù)位為零時(shí)，SR1、SR2的柵極電壓為零，SR1、SR2關(guān)斷。儲能電感L將儲存的磁能變?yōu)殡娔?，通過同步續(xù)流管SR2的體二極管繼續(xù)向負(fù)載供電。在此階段開關(guān)管VT1、VT2兩端所承受的電壓uVT=0.5Vi。