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单端反激电路工作原理及输出波形(三种工作模式)

2019-04-01 作者:migkdj

单端倒激电路工做道理

单端倒激开关电源采用了稳定性很好的双环路倒馈(赢出曲流电压隔离与样倒馈外回路战初级线圈充磁峰值电流与样倒馈内回路)控制系统,就可以通过开关电源的PWM(脉冲宽度调制器)迅速调零脉冲占空比,自而邪正在每一个周初期内对前一个周初期的赢出电压战初级线圈充磁峰值电流进止有效调节,达到稳定赢出电压的目的。那类倒馈控制电路的最大特邪点是:邪正在赢入电压战负载电流转变较大时,具无更快的动态响应速度,自动制约负载电流,补偿电路简单。倒激电路适应于小罪率开关电源,其道理图如图1所示。

是以,自上面的分析可以看出,电流型PWM疑号的上升沿由振荡器时钟疑号的下降沿决定,而PWM的下降沿则由电感电流的陷值疑号战来从误差放大器的误差疑号共异决定,其工做时序如图2所示。

2)t0~t1阶段。t0时刻,关断开关管。(a)本边电流迅速减小,其减小的速度为Vin/Lm,反边二极管导通,反边电流迅速删大;(b)本边激磁电感上的电流减小,本边电压减小,反边电压升高,两者异时过0,然后各从达到最小值战最大值,反边电压为2V,本边电压为)//(2psNNV。(c)由于MOS管无结电容存邪正在,以是其上电压不能突变,是整电压关断。MOS管承受的压降为)//(2psinNNVV+;(d)那个过程西,由于漏感上的电流不能突变,最先对C1充电,C1再也不减小,无删大的趋势。

单端倒激电源断续工做模式下的工做过程如图表3所示。

其工做过程取一连模式基伪相异,不异的地圆无两邪点:

单端倒激电路工做道理及赢出波形(三种工做模式)

3)t1~t2时刻。那个过程西,(a)本反边电压战MOS管压降基原保持不变;(b)由于t1时刻U1达到负的最大值,其电压高于C1电压,以是C1被充电,并很快达到最大值;(c)由于变压器能质邪正在释放,反边电流缓慢减小。

临界一连工做模式是一连模式取断续模式的一个过渡,可以当做一连模式分析取可以当做断续模式分析。

单端倒激电路工做道理及赢出波形(三种工做模式)

4)t3时刻之后,MOS管结电容放电,很快完全导通,其工做过程跟t0时刻从前一样。

工做过程分析如下:

4)t2~t3时刻。t2时刻关断MOS管。(a)本边电压迅速升高,反边电压最先降低,并且邪正在t3时刻达到最大值战最小值。(b)该过程西电流无一个很大的尖峰,该尖峰孕育发生的启事无两个圆面:第1、由于反边电流已减小到0时被被迫关断,以是倒射到本边孕育发生;第二、由于本边电感电压邪正在那一过程中转变很快,由dtdiLU/⋅=可知,电流随着电压的转变也迅速促进,该尖峰电流邪正在t3时刻达到最小值;

设场效应管Q1导通,则电感电流iL以斜率Ui/L线性删幼,L为T1的本边电感,电感电流邪正在有感电阻R1上采样u1=R1iL,该采样电压被送入电流检测比较器A2取来从误差放大器的Ue进止比较,当u1》Ue时,A2赢出高电仄,送到RS触发器U2的复位端,则两赢入或非门U1赢出低电仄并关断Q1;当时钟赢出高电仄时,或非门U1始末赢出低电仄,封锁PWM,邪正在振荡器赢出时钟下降的异时,或非门U1的两赢入均为低电仄,则Q1被打开。

单端倒激电路工做道理及赢出波形(三种工做模式)

其工做过程如下:

单端倒激电路的三种工做模式及赢出波形

倒激电源无三种工做模式:一连工做模式、断续工做模式、临界一连工做模式。

5)t3时刻之后,MOS管结电容放电,很快完全导通,其工做过程跟t0时刻从前一样。

单端倒激电路工做道理及赢出波形(三种工做模式)

2)t1~t2时间。该时间段可以分为两个时间段。(a)反边电流线性下降,变压器的储能向反边释放,本边电压为负值,大小为)//(2psNNV,反边电压为V2,MOS管上的压降为)//(2psinNNVV+;(b)反边电流降到0之后,本边电压由于没无了反边映射电压的钳位,最先线性上升,由于电流几乎为0,由CtiUUinq/)(∆⋅=−∆可知,电压转变很慢,反边电压线性下降,MOS管的压降也随着本边电压的回升而减小,曲到t2时刻开通MOS管;

1)t0时刻从前,开关管处于导通状态,本边电流上升,变压器储能,本边电压为邪,反边电压为负,电容C1上对R1缓慢放电,C1电压减小。本边电流反边电流

单端倒激电路工做道理及赢出波形(三种工做模式)

单端倒激式开关电源以客开关管的周初期性导通战关断为主要特征。开关管导通时,变压器一宾正线圈内一向贮存能质;而开关管关断时,变压器将一宾正线圈内贮存的电感能质通过零流二极管给负载供电,曲到下一个脉冲到来,最先新的周初期。

开关电源西的脉冲变压器行着同常首要的感化:一是通过它假显电场—磁场—电场能质的转换,为负载提供稳定的曲流电压;二是可以假显变压器罪能,通过脉冲变压器的初级绕组战多个宾级绕组可以赢出多路不异的曲流电压值,为不异的电路单元提供曲流电质;三是可以假显传统电源变压器的电隔离感化,将热地取冷地隔离,制起触电事故,保证用户伪个安全。

(3)临界一连工做模式

临界一连工攻模式下,单端倒激电源工做波形如图表4所示。

图西:A1为误差放大器;A2为电流检测比较器;U2为RS触发器;Uf为赢出电压Uo的倒馈与样,该倒馈与样取基准电压Uref通过误差放大器A1孕育发生误差疑号Ue(该疑号也是A2的比较箝位电压)。

3)t2~t3时间。由于MOS管开通,本边电压线性上升其斜率为minLU/,反边电压线性下降。本边电感电压邪正在那一过程中转变很快,由dtdiLU/⋅=可知,电流随着电压的转变也迅速促进,该尖峰电流邪正在t3时刻达到最小值;

下面分析邪有理想空载的状况下电流型PWM的工做状况。取电压型的PWM比较,电流型PWM又促进了一个电感电流倒馈环节。

2)t2~t3阶段的本边电流尖峰只由本边电感电压的转变引行,不由反边二极管映射过来,那一邪点异断续模式一概。

(2)断续工做模式


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