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Flyback（反激变换器）简介.pdf

发布时间：2022-05-30 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：3.34M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    Flyback Flyback反激变换器 反激变换器原理与设计简介 原理与设计简介 Prepared by： Shuncai Lee Date： 1 Jun ,2011
    大大纲纲 一、反激变换器基本工作原理 一、反激变换器基本工作原理 二、反激变换器的特点及其分类 二、反激变换器的特点及其分类 -- 分类分类 四、四、 电路设计及 --典型电路典型电路 •• 特点特点 三、反激变换器的变压器设计及其结构 反激变换器的变压器设计及其结构 • DCM -CCM 及CrCM 电路设计及元器件选择 输入回路（EMIEMI滤波，整流，滤波等） •• 输入回路（ 滤波，整流，滤波等） •• 功率开关管的设计、驱动与选择 功率开关管的设计、驱动与选择 •• 初级漏感吸收网络设计 •• 初级漏感吸收网络设计 初级漏感吸收网络设计 初级漏感吸收网络设计 •• 输出回路（整流，滤波） 输出回路（整流，滤波） 五、反激变换器控制芯片及反馈控制环路设计 反激变换器控制 片及反馈控制环路设计 五、反激变换器控制芯片及反馈控制环路设计 反激变换器控制 片及反馈控制环路设计 •• 控制芯片简介 控制芯片简介 六、反激变换器 --峰值电流模式控制 峰值电流模式控制 六、反激变换器EMIEMI设计与调试的几点建议 设计与调试的几点建议 Powering the Future
    反激变换器基本工作原理__拓扑结构拓扑结构 反激变换器基本工作原理 基本拓扑结构： – 反激变换器就是隔离的Buck-boost 电路，两者稳态电压增益方程相似 电路 两者稳态电压增益方程相似 S Ui + D L C + + Uo R R Buck-boost Flyback M = Uo Ui = D1 D2 M = Uo Ui = D1 D2 ⋅ 1 n 当 2L RTs 1 D1−≥ ≥ 1 D1 临界或连续模式 则： 则 M = Uo Ui = D1 D1− 1 M = Uo Ui = D1 D1− ⋅ 1 n 1 当 M = 2L RTs Uo Ui Ui 1 D1−< 非连续模式 则： 2L RTs D2 那么： = D1 2L 2L RTs M = Uo Ui Ui = ⋅ 1 n n D1 2L 2L RTs Powering the Future 图 1.1 Buck-boost 电路 L L Ui + N S N D C + + Uo 图 1.2 变形的Buck-boost 电路 Np + Ui S Ns C + +D Uo R n = Np/Ns 图 1.3 反激电路基本拓扑结构
    Ip n = Np/Ns Ui + Np S S Ui + C Ns +D Uo C Ns +D Uo Is 图1 4 Ton Time 图1.4 Ton Time n = Np/Ns Np 图1.5 Toff Time 图1.5 Toff Time 反激变换器基本工作原理__工作过程工作过程 反激变换器基本工作原理 反激变换器工作原理 反激变换器工作原理： 反激变换器工作原理： 反激变换器工作原理 –– 工作过程分为两个阶段：开关 工作过程分为两个阶段：开关SS（（ MOSFET etc.) ON MOSFET etc.) ON期间期间 和和 OFFOFF期期 间间 –– ONON期间：期间：VinVin加在变压器初级绕组 加在变压器初级绕组 上，初级电流上升斜率为 +Vin / +Vin / 上，初级电流上升斜率为 LpriLpri 变压器储存的磁能增加 Lpri, Lpri, 变压器储存的磁能增加。 变压器储存的磁能增加 变压器储存的磁能增加。 •• 次级二极管承受反向电压 次级二极管承受反向电压 （（Vo+Vin/n) 理想条件下） 理想条件下） Vo+Vin/n)（（ •• 电容电容CC放电，提供能量给负载。 放电，提供能量给负载。 –– OffOff期间：二极管全部（临界或连续 期间：二极管全部（临界或连续 ）或部分时间（非连续）导通，次 ）或部分时间（非连续）导通，次 级的电流斜率是 ––Vo / Lsec. Vo / Lsec. 级的电流斜率是 开关S（MOSFET）上电压是（ Vi + *V • 开关S（MOSFET）上电压是（ Vin+n*Vo ）（理想条件下） （理想条件下） Ip Is/n •• 变压器给电容充电。 变压器给电容充电。 –– 开关开关SS在在 Ton→Toff, Toff→Ton开关 瞬间， 初次电流关系如下： Ip = Is n Powering the Future ton toff T 非连续 t ton toff T 连续 图1.6 初级及次级等效电流波形 Io I Io t
    反激变换器基本工作原理__稳态运行方程 反激变换器基本工作原理 稳态运行方程 稳态运行方程：： 稳态运行方程 1. Ton时期 Vi, Lp为常数时 Vi, Lp为常数时 初级绕组新增储能 Lp为常数时 新增储能以磁场量---磁感应强度B和磁场 强度H以及磁芯体积V表示 Powering the Future
    反激变换器基本工作原理__稳态运行方程 反激变换器基本工作原理 稳态运行方程 2. Toff时期 Vo, Ls为常数时 次级绕组Toff期间释放能量为 次级绕组Toff期间释放能量为 Ls为常数时 磁场量表示： 磁场量表示： 稳态时 很明显不计损耗时 稳态时，很明显不计损耗时： ∆E=-∆E2 Powering the Future
    反激变换器基本工作原理__变压器工作状态方程 反激变换器基本工作原理 变压器工作状态方程 3. 3. 独立电压方程 独立电压方程 4. 4. 受控电压方程 受控电压方程 Uavg为TD期间加在绕组上电压的平均值 D1为MOSFET导通期间，D2是二极管导通 期间，连续时 D1+D2=1;非连续时 D1+D2<1 稳态时 伏秒积相等法则 D1+D2<1,稳态时，伏秒积相等法则。 Powering the Future
    反激变换器基本工作原理__稳态时电压、电流和磁化 反激变换器基本工作原理 稳态时电压、电流和磁化 Vpri Vin Vs*n Vs n Ip ton A. 非连续 非连续 Is/n toff T t Vpri Vin Vs*n Ip ton Is/n B. 连续 连续 toff T t 传送能量 Toff Toff 去磁/释能 Ton 磁化/储能 磁芯损耗 传送能量 Toff 去磁/释能 Ton 磁化/储能 磁芯损耗 Powering the Future
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