正激式變壓器開關(guān)電源工作原理

一般正激式開關(guān)電源變壓器的初級線圈匝數(shù)與次級反電動(dòng)勢能量吸收反饋線圈N3繞組的匝數(shù)是相等的，即：初、次級線圈匝數(shù)比為：1 ：1 ，因此，i1 = i3 。圖1-18-c)中，i3用虛線表示。

圖1-18-b)正激式開關(guān)電源變壓器次級反電動(dòng)勢能量吸收反饋線圈N3繞組的電壓波形。這里取變壓器初、次級線圈匝數(shù)比為：1 ：1，因此，當(dāng)次級線圈N3繞組產(chǎn)生的反電動(dòng)勢電壓超過輸入電壓Ui時(shí)，整流二極管D3就導(dǎo)通，反電動(dòng)勢電壓就被輸入電壓Ui和整流二極管D3進(jìn)行限幅，并把限幅時(shí)流過整流二極管的電流送回供電回路對電源或儲能濾波電容進(jìn)行充電。

精確計(jì)算電流i3的大小，可以根據(jù)(1-80)式以及下面方程式求得，當(dāng)控制開關(guān)K關(guān)閉時(shí)：

e3 = -L3*di/dt = -Ui —— K接通期間 (1-81)

i3 = -(Ui*Ton/nL1)- Ui*t/L3 —— K關(guān)斷期間 (1-82)

上式中右邊的第一項(xiàng)就是流過變壓器初級線圈N1繞組中的最大勵(lì)磁電流被折算到次級線圈N3繞組中的電流，第二項(xiàng)是i3中隨著時(shí)間變化的分量。其中n為變壓器次級線圈與初級線圈的變壓比。值得注意的是，變壓器初、次級線圈的電感量不是與線圈匝數(shù)N成正比，而是與線圈匝數(shù)N2成正比。由(1-82)式可以看出，變壓器次級線圈N3繞組的匝數(shù)增多，即：L3電感量增大，變壓器次級線圈N3繞組的電流i3就變小，并且容易出現(xiàn)斷流，說明反電動(dòng)勢的能量容易釋放完。因此，變壓器次級線圈N3繞組匝數(shù)與變壓器初級線圈N1繞組匝數(shù)之比n最好大于一或等于一。

當(dāng)N1等于N3時(shí)，即：L1等于L3時(shí)，上式可以變?yōu)椋?p>i3 =Ui(Ton-t)/L3 —— K接通期間 (1-83)

(1-83)式表明，當(dāng)變壓器初級線圈N1繞組的匝數(shù)與次級線圈N3繞組的匝數(shù)相等時(shí)，如果控制開關(guān)的占空比D小于0.5，電流i3是不連續(xù)的;如果占空比D等于0.5，電流i3為臨界連續(xù);如果占空比D大于0.5，電流i3為連續(xù)電流。

這里順便說明，在圖1-17中，最好在整流二極管D1的兩端并聯(lián)一個(gè)高頻電容(圖中未畫出)。其好處一方面可以吸收當(dāng)控制開關(guān)K關(guān)斷瞬間變壓器次級線圈產(chǎn)生的高壓反電動(dòng)勢能量，防止整流二極管D1擊穿;另一方面，電容吸收的能量在下半周整流二極管D1還沒導(dǎo)通前，它會通過放電(與輸出電壓串聯(lián))的形式向負(fù)載提供能量。這個(gè)并聯(lián)電容不但可以提高電源的輸出電壓(相當(dāng)于倍壓整流的作用)，還可以大大地減小整流二極管D1的損耗，提高工作效率。同時(shí)，它還會降低反電動(dòng)勢的電壓上升率，對降低電磁輻射有好處。