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反激式開(kāi)關(guān)電源的三種工作模式

h1654155282.3538 ? 來(lái)源:電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ? 作者:電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ? 2021-05-01 18:06 ? 次閱讀
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當(dāng) Q1 開(kāi)通時(shí),輸入的直流電壓通過(guò)初級(jí)繞組向變壓器灌入能量,D1 承受反壓而截止;Q1 關(guān)斷時(shí)變壓器內(nèi)灌注的能量通過(guò)次級(jí)繞組釋放,經(jīng) D1 整流、C2 濾波后供負(fù)載使用。變壓器在反激電路中起到儲(chǔ)能和變壓的作用。

反激式開(kāi)關(guān)電源有三種工作方式:連續(xù)模式(CCM)、斷續(xù)模式(DCM)及臨界模式(BCM)。在斷續(xù)工作模式下,功率管零電流開(kāi)通,開(kāi)通損耗小。而副邊二極管零電流關(guān)斷可以不考慮反向恢復(fù)的問(wèn)題,對(duì) EMC 會(huì)有好處,但帶來(lái)的問(wèn)題是峰值電流較大,原邊關(guān)斷損耗較大。

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反擊典型拓?fù)?/p>

首先這個(gè)結(jié)構(gòu)輸入和輸出是隔離的,安全性好。通過(guò)改變開(kāi)關(guān)脈沖占空比和變壓器的變比很容易實(shí)現(xiàn)寬范圍輸入的功能。

反激式開(kāi)關(guān)電源最大的特點(diǎn)就是電路簡(jiǎn)單。由于只有一個(gè)開(kāi)關(guān)管,因此不會(huì)出現(xiàn)橋式變換器直通的問(wèn)題。因此在相同的技術(shù)條件下可靠性比橋式變換器高。由于反激式開(kāi)關(guān)電源的電路簡(jiǎn)單和價(jià)格相對(duì)低廉,在輸出功率比較小的應(yīng)用中

(小于 200W),反激式電路為首選方案。

反激式開(kāi)關(guān)電源最大的限制就是輸出功率低,一般輸出功率為幾十瓦或者百來(lái)瓦。這個(gè)限制存在的原因是這種電路結(jié)構(gòu)的輸出功率取決于變壓器原邊電流峰值,而這個(gè)峰值跟原邊的電感量有關(guān)(還有開(kāi)關(guān)頻率、占空比等其他因素)。如果想把反激電源的輸出功率做的很大,那么變壓器的電感量會(huì)小到跟分布參數(shù)

反激式開(kāi)關(guān)電源電感電流連續(xù)模式(CCM)主要波形如圖1所示。

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圖1 CCM 反激,CH1驅(qū)動(dòng),CH2DS,CH3 二極管電壓,CH4 原邊電流

電感電流斷續(xù)模式(DCM)主要波形如圖 2所示。

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圖 2 電感電流斷續(xù)狀態(tài)(DCM)CH1驅(qū)動(dòng),CH2DS,CH3 二極管電流,CH4 原邊電流

兩種狀態(tài)的主要差別在原邊開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)刻電流是否從 0 開(kāi)始線性上升,或在 MOS 關(guān)斷時(shí)間內(nèi),副邊整流二極管是否有電流為 0 的時(shí)刻。

從上面兩幅圖可以看到,在 CCM 狀態(tài)下,流過(guò)開(kāi)關(guān)管的電流并非 0 開(kāi)始線性上升,MOS 開(kāi)通瞬間有一定的電流,且在 MOS 關(guān)斷時(shí)間內(nèi),副邊整流二極管沒(méi)有電流為 0 的時(shí)刻。在 DCM 狀態(tài)下,流過(guò)開(kāi)關(guān)管的電流從 0 開(kāi)始線性上升(上圖開(kāi)通時(shí)刻有輕微振蕩),且在 MOS 關(guān)斷時(shí)間內(nèi),副邊整流二極管有電流為 0 的時(shí)刻。
責(zé)任編輯人:CC

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