解析反激電源以及變壓器設計

　　t0時刻，Q1開通，那么D1承受反向電壓截止，電感電流在輸入電壓作用下從0開始線性上升。

　　t1時刻，Q1關斷，由于電感電流不能突變，所以，電感電流通過D1，向C1充電。并在C1兩端電壓作用下，電流下降。

　　t2時刻，電感電流和二極管電流降到零。D1截止，MOS的結(jié)電容和電感開始發(fā)生諧振。所以可以看見MOS的Vds電壓出現(xiàn)周期性的振蕩。

　　t3時刻，Q1再次開通，進入一個新的周期。

　　在這個工作模式中，因為電感電流會到零，所以是電流不連續(xù)的DCM模式。有叫做能量完全轉(zhuǎn)移模式，因為電感中儲存的能量完全轉(zhuǎn)移到了輸出端。而二極管因為也工作在DCM狀態(tài)，所以沒有反向恢復的問題。 但是我們應該注意到，DCM模式的二極管、電感和MOS漏極的峰值電流是大于上面的CCM模式的。

　　需要注意的是在DCM下的伏秒積的平衡是：

　　Vin×(t1-t0)=Vout(t2-t1)

　　只是個波形的正反問題。就好象示波器的探頭和夾子如果反過來，那么波形就倒過來。

　　你注意看圖的右邊，看波形具體的定義是什么。有的波形是兩個點相減出來的。

　　看波形圖也要配合這原理圖來看的。

　　當MOS開通的時候，二極管D1承受著反壓，是一個負的電壓。MOS關斷的時候，二極管導通，正向壓降很低二極管的反向恢復，和其工作時PN結(jié)的載流子的運動有關系。DCM時，因為二極管已經(jīng)沒有電流流過了，內(nèi)部載流子已經(jīng)完成了復合過程。所以不存在反向回復問題。會有一點點反向電流，不過那是結(jié)電容造成的。

　　在CCM和DCM模式有個過渡的狀態(tài)，叫CRM，就是臨界模式。這個模式就是電感電流剛好降到零的時候，MOS開通。這個方式就是DCM向CCM過渡的臨界模式。CCM在輕載的時候，會進入DCM模式的。CRM模式可以避免二極管的反向恢復問題。同時也能避免深度DCM時，電流峰值很大的缺點。要保持電路一直工作在CRM模式，需要用變頻的控制方式。

　　我還注意到，在DCM模式，電感電流降到零以后，電感會和MOS的結(jié)電容諧振，給MOS結(jié)電容放電。那么，是不是可以有種工作方式是當MOS結(jié)電容放電到最低點的時候，MOS開通進入下一個周期，這樣就可以降低MOS開通的損耗了。答案是肯定的。這種方式就叫做準諧振，QR方式。也是需要變頻控制的。不管是PWM模式，CRM模式，QR模式，現(xiàn)在都有豐富的控制IC可以提供用來設計。

　　2、那么我們常說，反激flyback電路是從buck-boost電路演變而來，究竟是如何從buck-boost拓撲演變出反激flyback拓撲的呢?請看下面的圖：

　　這是基本的buck-boost拓撲結(jié)構。下面我們把MOS管和二極管的位置改變一下，都挪到下面來。變成如下的電路結(jié)構。這個電路和上面的電路是完全等效的。

　　接下來，我們把這個電路，從A、B兩點斷開，然后在斷開的地方接入一個變壓器，得到下圖：

　　為什么變壓器要接在這個地方?因為buck-boost電路中，電感上承受的雙向伏秒積是相等的，不會導致變壓器累積偏磁。我們注意到，變壓器的初級和基本拓撲中的電感是并聯(lián)關系，那么可以將變壓器的勵磁電感和這個電感合二為一。另外，把變壓器次級輸出調(diào)整一下，以適應閱讀習慣。得到下圖：

　　這就是最典型的隔離flyback電路了。由于變壓器的工作過程是先儲存能量后釋放，而不是僅僅擔負傳遞能量的角色。故而這個變壓器的本質(zhì)是個耦合電感。采用這個耦合電感來傳遞能量，不僅可以實現(xiàn)輸入與輸出的隔離，同時也實現(xiàn)了電壓的變換，而不是僅僅靠占空比來調(diào)節(jié)電壓。

　　由于此耦合電感并非理想器件，所以存在漏感，而實際線路中也會存在雜散電感。當MOS關斷時，漏感和雜散電感中的能量會在MOS的漏極產(chǎn)生很高的電壓尖峰，從而會導致器件的損壞。故而，我們必須對漏感能量進行處理，最常見的就是增加一個RCD吸收電路。用C來暫存漏感能量，用R來耗散之。

上一頁 1 2 3 4 下一頁