王道:反激電源及變壓器設(shè)計(jì)寶典
同樣,設(shè)定瞬態(tài)掃描,時(shí)間10ms,步長10ns,看看穩(wěn)態(tài)時(shí)的波形吧:
t0時(shí)刻,MOS開通,初級(jí)電流線性上升。
t1時(shí)刻,MOS關(guān)斷,初級(jí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)耦合到次級(jí)向輸出電容轉(zhuǎn)移能量。漏感在MOS上產(chǎn)生電壓尖峰。輸出電壓通過繞組耦合,按照匝比關(guān)系反射到初級(jí)。這些和CCM模式時(shí)是一樣的。這一狀態(tài)維持到t2時(shí)刻結(jié)束。
t2時(shí)刻,次級(jí)二極管電流,也就是次級(jí)電感電流降到了零。這意味著磁芯中的能量已經(jīng)完全釋放了。那么因?yàn)槎茈娏鹘档搅肆悖O管也就自動(dòng)截止了,次級(jí)相當(dāng)于開路狀態(tài),輸出電壓不再反射回初級(jí)了。由于此時(shí)MOS的Vds電壓高于輸入電壓,所以在電壓差的作用下,MOS的結(jié)電容和初級(jí)電感發(fā)生諧振。諧振電流給MOS的結(jié)電容放電。Vds電壓開始下降,經(jīng)過1/4之一個(gè)諧振周期后又開始上升。由于RCD箝位電路的存在,這個(gè)振蕩是個(gè)阻尼振蕩,幅度越來越小。
t2到t3時(shí)刻,變壓器是不向輸出電容輸送能量的。輸出完全靠輸出的儲(chǔ)能電容來維持。
t3時(shí)刻,MOS再次開通,由于這之前磁芯能量已經(jīng)完全釋放,電感電流為零。所以初級(jí)的電流是從零開始上升的。
從CCM模式和DCM模式的波形中我們可以看到二者波形的區(qū)別:
1,變壓器初級(jí)電流,CCM模式是梯形波,而DCM模式是三角波。
2,次級(jí)整流管電流波形,CCM模式是梯形波,DCM模式是三角波。
3,MOS的Vds波形,CCM模式,在下一個(gè)周期開通前,Vds一直維持在Vin+Vf的平臺(tái)上。而DCM模式,在下一個(gè)周期開通前,Vds會(huì)從Vin+Vf這個(gè)平臺(tái)降下來發(fā)生阻尼振蕩。
所以,只要有示波器,我們就可以很容易從波形上看出來反激電源是工作在CCM還是DCM狀態(tài)。
另外,從DCM的工作波形上,我們也可以得到一些有意義的提示。
例如,假如我們控制使次級(jí)繞組電流降到零的瞬間,開通MOS進(jìn)入下一個(gè)周期。這樣可以有效利用占空比,降低初級(jí)電流峰值和RMS值。
這種工作方式就是叫做CRM方式??梢杂米冾l帶電流過零檢測(cè)的IC來控制。例如L6561MC34262等。
還有一種方式,就是次級(jí)電流過零后,MOS結(jié)電容和初級(jí)電感諧振放電,我們假如讓MOS在Vds降到最低點(diǎn)的時(shí)候開通,那么可以有效降低容性開通造成的能量損失。這種就是前面提到過的QR準(zhǔn)諧振模式。這樣的控制IC現(xiàn)在也有很多。
評(píng)論