跟我学系列之四反激电源及变压器的设计资料.doc

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1、跟我学系列之四反激电源及变压器的设计 原 精 加入收藏 字号:+ - 1帖让你记得我的好旅长20452010-08-12 00:02【原创】跟我学系列之一,CCM模式APFC电路设计【原创】跟我学系列之二,元器件降额使用参考【原创】跟我学系列之三,常用于APFC的软开关BOOST电路的分析与仿真反激,反激才是王道!说实话,开这个话题,我犹豫了很久因为关于反激的话题论坛里讨论了很多很多,这个话题已经被讨论的非常透彻了关于反激电源的参数设计也有多篇文章总结还有热心的网友,根据计算过程,自己编写了软件或电子表格把计算做的傻瓜化但我也注意到,几乎每天都会出现关于反激设计过程出现问题而求助的帖子,所以,

2、思量再三,我决定还是再一次提出这个话题!我不知道我是否能写出一些有新意的东西,但我会尽力去写好不期望能入高手的法眼,但愿能给入门者一些帮助回复1帖2帖让你记得我的好旅长20452010-08-12 00:35纵观电源市场,没有哪一个拓扑能像反激电路那么普及,可见反激电源在电源设计中具有不可替代的地位说句不算夸张的话,把反激电源设计彻底搞透了,哪怕其他的拓扑一点不懂,在职场上找个月薪10K的工作也不是什么难事 回复2帖61帖renjiwei2006排长1142010-08-17 14:18真的啊!这下放心了,说明电源行业的前景还是可以的呵呵回复61帖504帖320bapi排长145六2010-0

3、9-21 16:56跟着大师的脚印走回复504帖3帖让你记得我的好旅长20452010-08-12 02:19先列提纲1,反激电路是由buck-boost拓扑演变而来,先分析一下buck-boost电路的工作过程工作时序说明:t0时刻,Q1开通,那么D1承受反向电压截止,电感电流在输入电压作用下线性上升t1时刻,Q1关断,由于电感电流不能突变,所以,电感电流通过D1,向C1充电并在C1两端电压作用下,电流下降t2时刻,Q1开通,开始一个新的周期从上面的波形图中,我们可以看到,在整个工作周期中,电感L1的电流都没有到零所以,这个工作模式是电流连续的CCM模式,又叫做能量不完全转移模式因为电感中的

4、储能没有完全释放从工作过程我们也可以知道,这个拓扑能量传递的方式是,在MOS管开通时,向电感中储存能量,MOS管关断时,电感向输出电容释放能量MOS管不直接向负载传递能量整个能量传递过程是先储存再释放的过程整个电路的输出能力,取决于电感的储存能力我们还要注意到,根据电流流动的方向,可以判断出,在输入输出共地的情况下,输出的电压是负电压MOS管开通时,电感L1承受的是输入电压,MOS关断时,电感L1承受的是输出电压那么,在稳态时,电路要保证电感不进入饱和,必定要保证电感承受的正向和反向的伏秒积的平衡那么:Vin(t1-t0)=Vout(t2-t1),假如整个工作周期为T,占空比为D,那么就是:V

5、inD=Vout(1-D)那么输出电压和占空比的关系就是:Vout=VinD/(1-D)同时,我们注意看MOS管和二极管D1的电压应力,都是Vin+Vout另外,因为是CCM模式,所以从电流波形上可以看出来,二极管存在反向恢复问题MOS开通时有电流尖峰回复3帖12帖让你记得我的好旅长20452010-08-12 14:28上面的工作模式是电流连续的CCM模式在原图的基础上,把电感量降低为80uH,其他参数不变,仿真看稳态的波形如下:t0时刻,Q1开通,那么D1承受反向电压截止,电感电流在输入电压作用下从0开始线性上升t1时刻,Q1关断,由于电感电流不能突变,所以,电感电流通过D1,向C1充电并

6、在C1两端电压作用下,电流下降t2时刻,电感电流和二极管电流降到零D1截止,MOS的结电容和电感开始发生谐振所以可以看见MOS的Vds电压出现周期性的振荡t3时刻,Q1再次开通,进入一个新的周期在这个工作模式中,因为电感电流会到零,所以是电流不连续的DCM模式有叫做能量完全转移模式,因为电感中储存的能量完全转移到了输出端而二极管因为也工作在DCM状态,所以没有反向恢复的问题 但是我们应该注意到,DCM模式的二极管电感和MOS漏极的峰值电流是大于上面的CCM模式的另外需要注意的是在DCM下的伏秒积的平衡是:Vin(t1-t0)=Vout(t2-t1)回复12帖31帖lvyuanpu排长15020

7、10-08-14 10:12不好意思,请问您在这一张图片中,D1的电压应力为什么和Vds同步了啊FET导通的时候,Vds好像是小的,D1的电压应力大D1导通的时候相反,请指教回复31帖33帖让你记得我的好旅长20452010-08-14 11:34你很细心!呵呵,只是个波形的正反问题就好象示波器的探头和夹子如果反过来,那么波形就倒过来你注意看图的右边,看波形具体的定义是什么有的波形是两个点相减出来的看波形图也要配合这原理图来看的当MOS开通的时候,二极管D1承受着反压,是一个负的电压MOS关断的时候,二极管导通,正向压降很低回复33帖38帖lvyuanpu排长1502010-08-14 12:

8、50了解,还是我不够细心啊,呵呵图上显示的是个负值,谢谢您不过还有个疑问想请教您一下,你在这张图片下面的解释中提到“二极管因为工作在DCM状态,所以没有反向恢复的问题”二极管的反向恢复貌似是因为加了反向电压后,产生反向电流,进而造成了“噪音”即使二极管工作在DCM状态下,应该也会存在这个问题不知是不是我理解错误了,劳烦指教,呵呵回复38帖47帖让你记得我的好旅长20452010-08-16 12:12二极管的反向恢复,和其工作时PN结的载流子的运动有关系DCM时,因为二极管已经没有电流流过了,内部载流子已经完成了复合过程所以不存在反向回复问题会有一点点反向电流,不过那是结电容造成的建议你深入了

9、解一下二极管的反向恢复的机理回复47帖55帖lvyuanpu排长1502010-08-16 21:23不好意思,我对您的说法有点误解您的意思应该是“断续情况下,二极管的反向漏电流肯定能恢复到零”而“连续状态下,可能会出现二极管一直正向导通的情况,无法起到开关的作用”回复55帖56帖让你记得我的好旅长20452010-08-16 21:28不是啊反向恢复电流和反向漏电流是两码事只要存在反向电压,就存在反向漏电流连续状态下,二极管不会一直正向导通,承受反压的时候,也会关断的但是在由正偏导通到负偏关断过程中,有个反向恢复过程,这个过程中存在比较大的反向恢复电流再次重申,和反向漏电流是两码事建议你仔细

10、了解一下快恢复二极管的反向恢复是怎么回事回复56帖46帖ibmg74工兵262010-08-15 10:47期待楼主更精彩的内容! 回复46帖59帖machi518排长1722010-08-16 22:52MARK回复59帖224帖hfstray工兵152010-08-25 18:45厉害的楼主回复224帖13帖让你记得我的好旅长20452010-08-12 16:10在CCM和DCM模式有个过渡的状态,叫CRM,就是临界模式这个模式就是电感电流刚好降到零的时候,MOS开通这个方式就是DCM向CCM过渡的临界模式CCM在轻载的时候,会进入DCM模式的CRM模式可以避免二极管的反向恢复问题同时也

11、能避免深度DCM时,电流峰值很大的缺点要保持电路一直工作在CRM模式,需要用变频的控制方式我们还注意到,在DCM模式,电感电流降到零以后,电感会和MOS的结电容谐振,给MOS结电容放电那么,是不是可以有种工作方式是当MOS结电容放电到最低点的时候,MOS开通进入下一个周期,这样就可以降低MOS开通的损耗了答案是肯定的这种方式就叫做准谐振,QR方式也是需要变频控制的不管是PWM模式,CRM模式,QR模式,现在都有丰富的控制IC可以提供用来设计回复13帖15帖13551289398班长922010-08-12 18:13一定来看看回复15帖28帖taokaisheng班长942010-08-13

12、20:12我看了您的图上的驱动mos管那块,pwm波的正负接到mos管的G S 两端,那按照我的驱动电路的话(我用的3842),我应该怎么把pwm波的负极接到s脚上呢? 回复28帖29帖让你记得我的好旅长20452010-08-13 23:38先把我的帖子看完再问问题! 回复29帖48帖282280072工兵392010-08-16 12:57来学习了 回复48帖4帖让你记得我的好旅长20452010-08-12 02:202,那么我们常说,反激flyback电路是从buck-boost电路演变而来,究竟是如何从buck-boost拓扑演变出反激flyback拓扑的呢?请看下面的图:这是基本的

13、buck-boost拓扑结构下面我们把MOS管和二极管的位置改变一下,都挪到下面来变成如下的电路结构这个电路和上面的电路是完全等效的接下来,我们把这个电路,从AB两点断开,然后在断开的地方接入一个变压器,得到下图:为什么变压器要接在这个地方?因为buck-boost电路中,电感上承受的双向伏秒积是相等的,不会导致变压器累积偏磁我们注意到,变压器的初级和基本拓扑中的电感是并联关系,那么可以将变压器的励磁电感和这个电感合二为一另外,把变压器次级输出调整一下,以适应阅读习惯得到下图:这就是最典型的隔离flyback电路了由于变压器的工作过程是先储存能量后释放,而不是仅仅担负传递能量的角色故而这个变压

14、器的本质是个耦合电感采用这个耦合电感来传递能量,不仅可以实现输入与输出的隔离,同时也实现了电压的变换,而不是仅仅靠占空比来调节电压由于此耦合电感并非理想器件,所以存在漏感,而实际线路中也会存在杂散电感当MOS关断时,漏感和杂散电感中的能量会在MOS的漏极产生很高的电压尖峰,从而会导致器件的损坏故而,我们必须对漏感能量进行处理,最常见的就是增加一个RCD吸收电路用C来暂存漏感能量,用R来耗散之回复4帖17帖让你记得我的好旅长20452010-08-13 03:02下面先让我们仿真一下反激flyback电路的工作过程在使用耦合电感仿真的时候,我们需要知道saber中,耦合电感怎么用简单的办法,就是

15、选择一个理想的线性变压器,然后设置其电感量来仿真还有一个办法,就是利用耦合电感K这个模型来仿真感兴趣的,可以先看一下这个帖子:SABER中耦合电感的运用下图是我们用来仿真的电路图,为了让大家能看到元件参数的设置,我把所有元件的关键参数都显示出来了还有,因为仿真的需要,我把输入和输出共地,实际电路当然是隔离的细心的朋友可能会注意到,变压器的初级电感量是202uH,参与耦合的却只有200uH,那么有2uH是漏感次级是50uH,没有漏感变压器的电感比是200:50,那么意味着变压器的匝比NP/NS=2:1设定瞬态扫描,时间10ms,步长10ns,看看稳态时的波形吧:下面先简单叙述其工作原理:t0时刻

16、,MOS开通变压器初级电流在输入电压的作用下,线性上升,上升速率为Vin/l1变压器初级电压感应到次级,整流二极管反向截止二极管承受反压为Vin/(NP/NS)+Voutt1时刻,MOS关断 变压器初级电流被强制关断我们知道电感电流是不能突变的,而现在MOS要强制关断初级电流,那么初级电感就会在MOS关断过程中,在初级侧产生一个感应电动势根据电磁感应定律,我们知道,这个感应电动势在原理图中是下正上负的这个感应电动势通过变压器的绕组耦合到次级,由于次级的同名端和初级是反的所以次级的感应电动势是上正下负当次级的感应电动势达到输出电压时,次级整流二极管导通初级电感在MOS开通时储存的能量,通过磁芯耦

17、合到次级电感,然后通过次级线圈释放到次级输出电容中在向输出电容中转移能量的过程中,由于次级输出电容容量很大,电压基本不变,所以次级电压被箝位在输出电压Vout,那么因为磁芯绕组电压是按匝数的比例关系,所以此时初级侧的电压也被箝位在Vout/(NS/NP),这里为了简化分析,我们忽略了二极管的正向导通压降现在我们引入一个非常重要的概念,反射电压Vf反射电压Vf就是次级绕组在向次级整流后的输出电容转移能量时,把次级输出电压按照初次级绕组的匝数比关系反射到初级侧绕组的电压,数值为:Vf=(Vout+Vd)/(NS/NP),式中,Vd是二极管的正向导通压降在本例中,Vout约为20V,Vd约为1V,N

18、P/NS=2,那么反射电压约为42V从波形图上可以证实这一点那么我们从原理图上可以知道,此时MOS的承受的电压为Vin+Vf也有朋友注意到了,在MOS关断的时候,Vds的波形显示,MOS上的电压远超过Vin+Vf!这是怎么回事呢?这是因为,我们的这个例子中,变压器的初级有漏感漏感的能量是不会通过磁芯耦合到次级的那么MOS关断过程中,漏感电流也是不能突变的漏感的电流变化也会产生感应电动势,这个感应电动势因为无法被次级耦合而箝位,电压会冲的很高那么为了避免MOS被电压击穿而损坏,所以我们在初级侧加了一个RCD吸收缓冲电路,把漏感能量先储存在电容里,然后通过R消耗掉当然,这个R不仅消耗漏感能量因为在

19、MOS关断时,所有绕组都共享磁芯中储存的能量其实,留意看看,初级配上RCD吸收电路,和次级整流滤波后带一个电阻负载,电路结构完全是相同的故而初级侧这时候也像一个输出绕组似的,只不过输出的电压是Vf,那么Vf也会在RCD吸收回路的R上产生功率因此,初级侧的RCD吸收回路的R不要取值太小,以避免Vf在其上消耗过多的能量而降低效率t3时刻,MOS再次开通,开始下一个周期那么现在有一个问题在一个工组周期中,我们看到,初级电感电流随着MOS的关断是被强制关断的在MOS关断期间,初级电感电流为0,电流是不连续的那么,是不是我们的这个电路是工作在DCM状态的呢?非也非也,在flyback电路中,CCM和DC

20、M的判断,不是按照初级电流是否连续来判断的而是根据初次级的电流合成来判断的只要初次级电流不同是为零,就是CCM模式而如果存在初次级电流同时为零的状态,就是DCM模式介于二者之间的就是CRM过渡模式所以根据这个我们从波形图中可以看到,当MOS开通时,次级电流还没有降到零而MOS开通时,初级电流并不是从零开始上升,故而,这个例子中的电路是工作在CCM模式的我们说过,CCM模式是能量不完全转移的也就是说,储存在磁芯中的能量是没有完全释放的但进入稳态后,每周期MOS开通时新增储存能量是完全释放到次级的否则磁芯会饱和的回复17帖20帖13551289398班长922010-08-13 12:13真不容易

21、回复20帖22帖让你记得我的好旅长20452010-08-13 14:54flyback这是上面这个仿真的文件回复22帖40帖ludet班长642010-08-14 12:54楼主,你用的哪个仿真软件?saber?inspice?知道的也可作答 回复40帖41帖ludet班长642010-08-14 12:56刚知道了,是saber 回复41帖42帖让你记得我的好旅长20452010-08-14 12:57saber2007,论坛的软件版可以下载 回复42帖87帖kevin04021101班长572010-08-18 15:57又一次看到您的大作,真的是获益匪浅,赞美之情无需多言只是,提一个建

22、议您在文中指出RCD吸收网络中R的取值不能太小,我有点异议我觉得准确的说应该是R的功率容量不能太小否则频率较高时,可能会造成RCD中的C放电不完全顺便问一下,RCD中D的工作原理回复87帖88帖让你记得我的好旅长20452010-08-18 16:10呵呵,你说的也没有错其实,大和小,只是一个相对概念我下面有写RCD怎么计算,请看一下,给点意见 回复88帖51帖ludet班长642010-08-16 19:34LZ 给看一下,为什么我一仿真成这样子 回复51帖52帖ludet班长642010-08-16 19:35别的图也是这样,真打击人 回复52帖53帖gaohq排长1782010-08-1

23、6 20:10文件保存路径不能有中文你的路径是G:/下载/新建文件夹/flyback.把你的文件保存在G:/flyback.回复53帖54帖让你记得我的好旅长20452010-08-16 20:11saber好像不支持中文目录的 回复54帖57帖ludet班长642010-08-16 21:29谢谢,感动,我从昨天一直弄到今天,一照你说的试了一下,看到了,感谢谢LZ,回复57帖58帖让你记得我的好旅长20452010-08-16 21:40呵呵,常来参加讨论哦!也要谢谢上面的gaohq同学!回复58帖23帖让你记得我的好旅长20452010-08-13 15:44在上面的电路中,如果我们增大输

24、出负载的阻值,降低输出电流,可以是电路工作模式进入到DCM状态为了使输出电压保持不变,MOS的驱动占空比要降低一点其他参数保持不变同样,设定瞬态扫描,时间10ms,步长10ns,看看稳态时的波形吧:t0时刻,MOS开通,初级电流线性上升t1时刻,MOS关断,初级感应电动势耦合到次级向输出电容转移能量漏感在MOS上产生电压尖峰输出电压通过绕组耦合,按照匝比关系反射到初级这些和CCM模式时是一样的这一状态维持到t2时刻结束t2时刻,次级二极管电流,也就是次级电感电流降到了零这意味着磁芯中的能量已经完全释放了那么因为二级管电流降到了零,二极管也就自动截止了,次级相当于开路状态,输出电压不再反射回初级

25、了由于此时MOS的Vds电压高于输入电压,所以在电压差的作用下,MOS的结电容和初级电感发生谐振谐振电流给MOS的结电容放电Vds电压开始下降,经过1/4之一个谐振周期后又开始上升由于RCD箝位电路的存在,这个振荡是个阻尼振荡,幅度越来越小t2到t3时刻,变压器是不向输出电容输送能量的输出完全靠输出的储能电容来维持t3时刻,MOS再次开通,由于这之前磁芯能量已经完全释放,电感电流为零所以初级的电流是从零开始上升的回复23帖24帖让你记得我的好旅长20452010-08-13 15:53从CCM模式和DCM模式的波形中我们可以看到二者波形的区别:1,变压器初级电流,CCM模式是梯形波,而DCM模

26、式是三角波2,次级整流管电流波形,CCM模式是梯形波,DCM模式是三角波3,MOS的Vds波形,CCM模式,在下一个周期开通前,Vds一直维持在Vin+Vf的平台上而DCM模式,在下一个周期开通前,Vds会从Vin+Vf这个平台降下来发生阻尼振荡所以,只要有示波器,我们就可以很容易从波形上看出来反激电源是工作在CCM还是DCM状态回复24帖45帖13551289398班长922010-08-14 20:20输出轻载时有阻尼振荡回复45帖126帖jinkuicui班长702010-08-20 16:28楼主您好您说的:变压器初级电流,CCM模式是梯形波,而DCM模式是三角波我想问您一下:CCM模

27、式是梯形波,不就相当于该电流发生了跃变吗?回复126帖127帖让你记得我的好旅长20452010-08-20 16:33嗯,但对反激电源来说,所谓的连续不连续,不是看某个绕组的电流其实质,其实是看磁芯的磁通变化是否连续所以初级电流虽然是梯形波,但是实质磁通并没有突变你想想看为什么?有疑问我们继续讨论回复127帖128帖jinkuicui班长702010-08-20 16:56谢谢您的解释,磁通没跃变,这我能理解,但感觉还是对电流的变化,还是有点迷糊,期待楼主您的解释! 回复128帖129帖让你记得我的好旅长20452010-08-20 16:58你先不要看反激这块你先看看我上面那个BUCK-b

28、oost的电路和波形再想想和flyback这部分的区别和相同的地方 回复129帖133帖jinkuicui班长702010-08-20 19:16谢谢楼主,真没想到您回复的这么快感谢您的指导!之前的BUST-BOOST电路,我一路看过来的,感觉懂了,可能没细想看到CCM和DCM的比较,突然卡了壳,因为临近下班,没系统的来考虑这个问题我仔细想了想,现在基本明白了有一点,还是没想明白:CCM模式,MOS管关断时,初级回路固然是没电流了,但由于Uf的存在,初级线圈中应该一直有电流(RCD的存在),该电流一直维持到t3时刻,初级电流再持续上升所以我觉得初级电流不应该是梯形,而应该是三角波我想不出更好的

29、解释,麻烦楼主指点万分感谢!回复133帖140帖让你记得我的好旅长20452010-08-21 10:41RCD上C的电压大于Vf,所以,只有MOS关断的瞬间,RCD中的D有电流流过随后,D反偏截止MOS已关断,D也截止了,那么如果初级有电流,电流往哪里流呢?你顺便可以看一下我后面关于RCD吸收部分的内容 回复140帖154帖jinkuicui班长702010-08-22 21:12明白了谢谢您,楼主,感谢您的讲解,您的不厌其烦,让我肃然起敬!谢谢!回复154帖409帖小予连长2392010-09-12 18:43我是这样认为的: 在下一个周期导通之前,因为磁芯上还有能量没有释放完(还有磁通量

30、), 就像MOS管刚关断的时刻,磁芯里也有能量,他给次级的电流也不是从0开始的,而是从电流的最大值慢慢下降的 所以磁芯里有能量,你再给他加个同方向的电压,他的电流就不是从0开始就像一个电感始终有一个直流分量在里面回复409帖491帖卢佳工兵332010-09-19 16:19CCM模式是梯形波 电流的起点不是0 是不是电路的能量在次级并没有完全释放完呢!所以对于整个电路,初级的电流起点就不是0了? 回复491帖135帖卢佳工兵332010-08-20 20:21实质磁通并没有突变?这个怎么说呀 刚学请教 谢谢 回复135帖139帖让你记得我的好旅长20452010-08-21 10:39有些电

31、磁学的基础知识需要你自己去学习一下了我不可能从最最原始的内容开始讲啊真要从最基础的东西讲,我也讲不好的 回复139帖171帖卢佳工兵332010-08-23 19:49你是不是说因为电流没有突变呀? 回复171帖173帖让你记得我的好旅长20452010-08-23 23:43是初次级综合起来看,电流没有突变 回复173帖214帖卢佳工兵332010-08-25 15:20有点晕的 可否大概的讲一下谢谢回复214帖216帖让你记得我的好旅长20452010-08-25 15:58还要怎么讲啊?我不知道该怎么解释了初级和次级是共用一个磁通的所以所谓的电流连续是要把初次级的情况折算到一起考虑的折算

32、到一起,其实就是考虑那个磁通量的变化就可以了 回复216帖217帖卢佳工兵332010-08-25 16:20应该说它的整体能量没有变吧回复217帖258帖戎马书生排长1922010-08-27 13:49磁性元件的设计建议看一下赵修科老师的书在附件中回复258帖259帖hsym_101584营长4472010-08-27 13:55楼上的兄弟 附近没有传上来 回复259帖262帖戎马书生排长1922010-08-27 14:03不知为何没有传上来,1.4M的RAR应该可以的啊 回复262帖263帖hsym_101584营长4472010-08-27 14:05上传之后还要点击插入才可以 回复

33、263帖264帖戎马书生排长1922010-08-27 14:11自己去百度文库下载吧回复264帖265帖hsym_101584营长4472010-08-27 14:17多谢 回复265帖477帖cheng111团长8202010-09-17 17:23这本书论坛里面有很多可以下的回复477帖207帖xia7412001班长952010-08-24 23:281,变压器初级电流,CCM模式是梯形波,而DCM模式是三角波2,次级整流管电流波形,CCM模式是梯形波,DCM模式是三角波这几个模式怎么去测的啊,请教回复207帖208帖让你记得我的好旅长20452010-08-25 09:10用示波器去

34、测啊 回复208帖266帖jinkuicui班长702010-08-27 14:38楼主老师,我有几个问题想再向您请教一下:(1)根据您之前的图,可以看出来,占空比是你人为设定的,后面关于DMAX的计算我已经看过了实际设计中,如果想指定占空比为40%,请问该怎么设计?(2)关于CCM和DCM如何测,有网友问过,您也讲过用示波器来测我想问一下:假如我想设计CCM模式,总不能用示波器测一下波形,再判断该电路是否处于CCM模式吧回复266帖267帖让你记得我的好旅长20452010-08-27 14:43如果你想按照最大占空比为40%来设计,那么就按照这个参数来计算CCM和DCM,是由你设计的你如果

35、按照CCM来设计,就要在计算变压器的时候,按照CCM的方式来计算,设定Ip1与Ip2的比例关系,然后计算电感量等我做的那个EXCEL的文件你下载用一下看看先回复267帖25帖让你记得我的好旅长20452010-08-13 16:00另外,从DCM的工作波形上,我们也可以得到一些有意义的提示例如,假如我们控制使次级绕组电流降到零的瞬间,开通MOS进入下一个周期这样可以有效利用占空比,降低初级电流峰值和RMS值这种工作方式就是叫做CRM方式可以用变频带电流过零检测的IC来控制例如L6561MC34262等还有一种方式,就是次级电流过零后,MOS结电容和初级电感谐振放电,我们假如让MOS在Vds降到

36、最低点的时候开通,那么可以有效降低容性开通造成的能量损失这种就是前面提到过的QR准谐振模式这样的控制IC现在也有很多欢迎知道的朋友补充回复25帖410帖小予连长2392010-09-12 19:00你好! 我想问一下次级电流到底能不能降到0啊,就是说关断的时候磁芯里的能量能完全释放吗, 比如次级负载是接的LED灯,假如嵌压在20V,我的直觉认为如果是接电阻负载的话,只要关断时间足够长,磁芯的能量是可以释放完,但是如果是二极管做负载是不能释放完的 还有,磁芯有个矫顽力,不加反想电压的话,是不是能量也不能释放完啊?如果 是因为矫顽力使能量没有释放完,应该不会是CCM模式对吧,就想永磁铁是没有能量的

37、啊回复410帖412帖让你记得我的好旅长20452010-09-13 09:00次级电流当然能够降到零!我们用的铁氧体是软磁,矫顽力很低,加了气隙以后,剩磁也很小这二者实际中不要考虑了回复412帖414帖小予连长2392010-09-13 10:04那负载是二极管有嵌压的怎么还能将到0呢, 我总觉得不行啊 呵呵回复414帖415帖让你记得我的好旅长20452010-09-13 10:12这里的次级电流是指次级线圈电流次级感应的电压低于输出电压,二极管反向截止线圈不就没有电流了吗? 回复415帖417帖小予连长2392010-09-13 10:23是的 但是磁通量能不能降到0呢,就是磁芯里的能量

38、能不能释放完啊? 回复417帖418帖让你记得我的好旅长20452010-09-13 10:25当然降到了0,不降到0,磁通变化就会感应出电压,让二极管继续导通的 回复418帖422帖小予连长2392010-09-13 19:34我再想想回复422帖219帖卢佳工兵332010-08-25 16:26此时MOS的Vds电压高于输入电压 没有了VF VDS电压还是高于输入电压? 不明白耶 回复219帖220帖让你记得我的好旅长20452010-08-25 16:35VDS当然高啦因为MOS的结电容上的电荷刚才被充电到了Vin+Vf电容上的电荷没有释放,当然电压还是存在的回复220帖221帖卢佳工

39、兵332010-08-25 16:52明白谢谢回复221帖27帖gaohq排长1782010-08-13 19:48精彩,遗憾的是没有参数推导过程,不知后续会不会有?从文件中看出如下参数:1.Vin = 100V2.Vout = 200V3.D = 0.34.n =Np/Ns = 45.Vf(有的书上称 Vor) ,暂未知6.Vd = 1V我不知这D,n 的推导的先后顺序,我来试推一下(假设在临界模式,Ton +Toff = T)根据伏秒积平衡 Vin *Ton = Vf * TOFF 得到Vf = 100 * 0.3 / 0.7 = 42.8V (好多书上都是先自己定个 Vf 值再来推 D

40、的) 到此纠结了,Vf = 42.8V 那此时L2上(变压器次级)的电压只有 4* Vf = 171V 啊,离Vout = 200V 远回复27帖30帖让你记得我的好旅长20452010-08-13 23:41呵呵,上面的帖子,我只是用来阐述buck-boost拓扑和flyback电路的工作原理的并不是变压器的具体计算里面的参数是我随便取的仅仅是用来演示仿真结果的后面我会详细写一下变压器的计算方法的回复30帖43帖让你记得我的好旅长20452010-08-14 13:02不好意思,上面有个地方我写错了,电感比是200:50,那么匝比就是2:1,我上次写成4:1了现在已经修改过来了回复43帖32

41、帖shuxmpx123工兵212010-08-14 10:41你好,我想请教一下,MOS关断的时候,初级没有电流了,或者说经过RCD的电流非常小,那么它的能量怎么耦合到次级呢,这时候初级两端的电压会降低吗? 回复32帖34帖让你记得我的好旅长20452010-08-14 11:40能量已经储存在磁芯中了初级没有电流没关系,只要磁芯中有能量,磁通量变化,必然会导致每一个绕组上都感应出电压来只不过,有的绕组允许输出电流,比如次级而有的绕组不允许输出电流,比如初级MOS管和次级的整流二极管是两个反相的阀门变压器就是个大水池MOS是进水阀,次级整流管是出水阀进水阀和出水阀是联动的当进水阀打开时,出水阀

42、自动关闭,水池开始蓄水当水蓄的足够多的时候,进水阀关闭,出水阀自动打开,水就从出水阀流到后面去回复34帖35帖shuxmpx123工兵212010-08-14 11:57哦 理解了,当磁芯没有能量的时候,初级两端也就没有电压差了 回复35帖36帖让你记得我的好旅长20452010-08-14 11:58是的 回复36帖89帖kevin04021101班长572010-08-18 16:26这里我也有点疑问,磁芯没有能量了,初级就没有电压了,但是在mosfet结电容与变压器初级刚发生谐振时,我觉得此时初级还是有电压的,只是变压器中已经没有能量了或者说电容两端电压不能突变不知道是不是我理解错了 顺

43、便说一句,那个比喻很有趣回复89帖90帖让你记得我的好旅长20452010-08-18 16:32你的质疑非常正确初级这时候不是没有电压了,初级的电压没有发生突变初级还是有电压的否则就不可能和MOS的结电容发生谐振了我上个帖子的回答太轻率了只不过,这时候初级两侧的电压差,是由外部的容性器件保持的而不再是初级内部感应出来被外部箝位的谢谢你的严谨!回复90帖404帖小予连长2392010-09-11 19:59我觉得初级两端的电压是可以突变的,反激的, MOS管关断后,初级两端的电压是由次级电压反算过来的 回复404帖411帖小予连长2392010-09-12 19:08呵呵 shuxmpx123

44、是我,我说错了,现在看起来我那时候太菜了 回复411帖37帖shuxmpx123工兵212010-08-14 12:03能不能再帮我解释以下这个填谷电路原理啊, 网上说它的导通角增大了,提高了功率因数,但是我不知道为什么这样的电路在电压比较低的时候也能充电. 回复37帖39帖lvyuanpu排长1502010-08-14 12:52“MOS是进水阀,次级整流管是出水阀进水阀和出水阀是联动的”这个解释相当生动啊,楼主实力很强,呵呵回复39帖74帖renjiwei2006排长1142010-08-18 09:45比喻的很形象,不愧为大师啊!回复74帖108帖ibmg74工兵262010-08-19

45、 22:25请教楼主,电感比是200:50,为何匝比是2:1,谢谢 回复108帖113帖wdh1986排长1302010-08-20 08:21好像是.初次級感量之比等於初次級線圈匝數的平方比.回复113帖122帖jinkuicui班长702010-08-20 15:30楼主的文笔很不错,方方面面的问题都考虑到了感谢楼主所付出的心血和努力!回复122帖143帖shenyang0628工兵242010-08-21 11:48厲害,學習了,終於知道了反激變壓器的工作過程了 回复143帖215帖卢佳工兵332010-08-25 15:41刚开始输出电压为 0V时,VF是怎么样的情况? 回复215帖2

46、18帖让你记得我的好旅长20452010-08-25 16:22刚开始输出为0的时候,Vf基本上也是0呀 回复218帖222帖roc19850排长1552010-08-25 17:23所以根据这个我们从波形图中可以看到,当MOS开通时,次级电流还没有降到零而MOS开通时,初级电流并不是从零开始上升,故而,这个例子中的电路是工作在CCM模式的我们说过,CCM模式是能量不完全转移的也就是说,储存在磁芯中的能量是没有完全释放的但进入稳态后,每周期MOS开通时新增储存能量是完全释放到次级的否则磁芯会饱和的那么我们怎么去判定新增的能量完全释放到了次级呢?回复222帖230帖让你记得我的好旅长204520

47、10-08-26 00:17如果新增能量没有完全释放到次级那么下一个周期MOS开通的时候,电流梯形波的起点会比上一个周期高一点点这么不断累积下去,磁芯最终就会饱和 回复230帖237帖roc19850排长1552010-08-26 08:47恩是的,谢谢楼主!如果出现会饱和的情况,是不是就得加大变压器的感量/? 回复237帖238帖让你记得我的好旅长20452010-08-26 09:42不是正常来说,如果你的设计是合理的,那么不应该出现饱和现象假如出现饱和现象,那么最好检讨一下自己的设计找出问题,把错误的地方修改掉可能你调整一下气隙 ,把电感量降下来一点或者如何,你就能解决问题但我不认为这是

48、一个好的办法因为你并没有找出你错在什么地方回复238帖239帖roc19850排长1552010-08-26 10:02恩,受教了!还有个问题请教下,对于带载能力不够是什么原因呢?变压器设计没问题的话回复239帖240帖让你记得我的好旅长20452010-08-26 10:23电感量偏大,那么带载能力就偏低 回复240帖260帖jinkuicui班长702010-08-27 13:56这一点楼主老师可否讲的详细一点?谢谢! 回复260帖261帖让你记得我的好旅长20452010-08-27 13:59电感量大,气隙就小,储能就少 回复261帖509帖creation工兵42一2010-09-2

49、5 20:35老师,有没有这样说法,小功率的时候,比如说7W用EE16的变压器,电感量小了,功率出不来这是IC原厂的工程师讲的,我想求证一下回复509帖285帖sunsrachel工兵482010-08-31 18:03标记一下,改天再看,谢谢楼主的分享了 回复285帖19帖gaohq排长1782010-08-13 10:52楼主把仿真文件也传上来,我们便听课便仿真啊回复19帖21帖让你记得我的好旅长20452010-08-13 12:29我会把一部分仿真文件传上来的前面那部分太简单了,就不传了 回复21帖64帖renjiwei2006排长1142010-08-17 16:18楼主你好你在此论

50、坛中提到关于变压器原副边的伏秒积相等及:Vin*Don=Vout*Doff在下有一个问题,Vin是指的那个电压呢?比如我的输入时85Vac265Vac,那么Vin=85Vac*1.414还是265Vac*1.414呢?还是220V*1.414呢?期待楼主的指教谢谢回复64帖65帖让你记得我的好旅长20452010-08-17 16:47我说的是Ton和Toff吧?这个公式,在任何CCM和CRM/BCM模式下都是成立的为了确切计算,我们可以取固定的一个点,一般去最低输入电压的时候那么计算出来的是最大占空比注意看后面的帖子里的计算回复65帖73帖renjiwei2006排长1142010-08-1

51、8 09:29呵呵,不好意思,是我断章取义了Ton=Don*T; Toff=Doff*T我省略了公式两边的T,所以就成了我上面所写的公式了谢谢楼主的指点回复73帖5帖让你记得我的好旅长20452010-08-12 02:223,反激电源变压器参数设计从今天开始,我们一起来讨论一下反激电源变压器的设计其实,反激电源的变压器设计方法有很多种条条大路通罗马,我们究竟要选择哪条路呢?我的想法是,选择自己熟悉的路,选择自己能理解的设计方法有的设计方法号称是最简单的,有的设计方法号称是最明了的但我认为,适合你自己的才是最好的更何况,有些设计方法,直接给个公式出来,没有头没有尾的,莫名其妙,就算按照那种方法

52、计算出来你要的变压器,但你理解了吗?你从中学习到了什么?我想,授人以鱼,不如授人以渔,希望我们能够通过讨论反激变压器的设计过程,让大家不仅学会怎么计算反激变压器,更要能通过设计,配合上面的电路原理,把反激的原理搞透岳飞不就曾说过:“阵而后战,兵法之常,运用之妙,存乎一心” 一旦把原理搞清楚了,那么就不存在什么具体算法了将来的运用之妙,就存乎一心了可以根据具体的参数细化优化!其实,要设计一个变压器,就是求一个多元方程组的解只不过呢,由于未知数的数量比方程数量多,那么只好人为的指定某些参数的数值对于一个反激电源而言,需要有输入指标,输出指标这些参数,有的是客户的要求,也是我们需要达到的设计目标,还

53、有些参数是我们人为选择的一般来说,我们需要这些参数:输入交流电压范围输出电压输出电流效率开关频率等参数对于反激电源来说,其工作模式有很多种,什么DCM,CCM,CRM,BCM,QR等这里要作一个说明:CRM和BCM是一种模式,就是磁芯中的能量刚好完全释放,次级整流二极管电流刚好过零的时候,初级侧MOS管开通,开始进行下一个周期QR模式,则是磁芯能量释放完毕后,变压器初级电感和MOS结电容进行谐振,MOS结电容放电到最低值时,MOS开通,这样可以实现较低的开通损耗也就是说,QR模式是的mos开通时间比CRM模式还要晚一点CRM/BCMQR模式都是变频控制,同时,他们都是属于DCM模式范畴内的而CCM模式呢,CCM模式的电源其实也包含着DCM模式,当按照CCM模式设计的反激电源工作在轻载或者高输入电压的时候,就会进入DCM模式那么就是说,CRM/BCM,QR模式的反激变压器的设计,可以按照某个特定工作点的时候的DCM模式来计算那么我们下面的计算就只要考虑DCM与CCM两种情况了那么我们究竟是选择DCM还是CCM模式呢?这个其实没有定论,DCM的优点是,反馈容易调,次级整流二极管没有反向恢复问题缺点是,电流峰值大,RMS值高,线路的铜损和MOS的导通损耗比较大而CCM的优缺点