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正激式PWM DC/DC轉(zhuǎn)換器

出處:davidli88 發(fā)布于:2008-10-07 09:28:30

  正激隔離式轉(zhuǎn)換器沒有非隔離式轉(zhuǎn)換器與之對應(yīng),可以用以下的方法構(gòu)成。

  (1)Buck轉(zhuǎn)換器的開關(guān)管和開關(guān)二極管之間,并聯(lián)一個電感,再串聯(lián)一個二極管,構(gòu)成一個虛擬的無變壓器電路,如圖(a)所示。為了使電感 能量有釋放的通道,在電感上加了一個耦合線圈和一個二極管。如圖(a)所示的電路并沒有實際意義,因為在理想情況下,變壓器的輸出電壓等 于輸人電壓。本節(jié)畫出這個電路,只是為了使分析系統(tǒng)化。

正激式轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成過程

  如圖 正激式轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成過程

 ?。?)用一個變壓器代替如圖(a)中的電感L1,就得到了正激式轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成,如圖(b)所示。

  正激式轉(zhuǎn)換器的變壓器次級串接一個整流二極管D1,并聯(lián)一個續(xù)流二極管碭,輸出經(jīng)L、C濾波器到負載。正激式轉(zhuǎn)換器的工作原理與Buck轉(zhuǎn)換 器相似。如圖(b)所示,當(dāng)主開關(guān)S導(dǎo)通時,變壓器次級整流二極管D1導(dǎo)通,續(xù)流二極管D2關(guān)斷,直流電源功率通過變壓器傳送到負載,同時濾 波電感L儲能;主開關(guān)S關(guān)斷時,次級整流二極管D1關(guān)斷,續(xù)流二極管D2導(dǎo)通,濾波電感上的能量向負載釋放。

  正激式轉(zhuǎn)換器的主要問題是需要另加磁復(fù)位(Reset)措施。一種復(fù)位措施是在磁心上另加一個繞組(第三個繞組),匝數(shù)為W3如圖(b)所示,稱做 磁復(fù)位繞組。繞組W3的極性與初級繞組W1相反,一般M3=W1。W3與整流二極管串聯(lián)后并接于直流輸入電源Ui的正極上。開關(guān)S導(dǎo)通時,W3回路中 二極管D3阻斷,沒有電流流過,磁心從原始磁狀態(tài)被勵磁(或稱磁化)(Magnetization)。當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時,復(fù)位繞組電流使磁心去磁(Demagneti- zation),故復(fù)位繞組也稱做去磁繞組。勵磁電流下降到零,磁心復(fù)位到原始磁狀態(tài),以便下一個開關(guān)周期磁心重復(fù)勵磁。如果沒有復(fù)位措施, 幾個開關(guān)周期后,磁心不斷被勵磁并逐漸進入飽和狀態(tài),轉(zhuǎn)換器不能正常工作。

  在連續(xù)導(dǎo)電模式(COM)條件下,正激式轉(zhuǎn)換器的輸出/輸入電壓轉(zhuǎn)換比為:

  Uo/Ui=nDu

  式中n=U2/W1,W2和W1分別為變壓器二次繞組和繞組的匝數(shù)。

  正激式轉(zhuǎn)換器開關(guān)管承受的電壓為2Ui(當(dāng)W3=W1時)。

  正激式轉(zhuǎn)換器和隔離式Zeta的結(jié)構(gòu)相類似,兩者的差別只在于變壓器和續(xù)流二極管之間的串聯(lián)元件;正激式轉(zhuǎn)換器中為整流二極管;隔離式 Zeta轉(zhuǎn)換器中則是耦合電容。當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時,變壓器儲存的磁能通過續(xù)流二極管向耦合電容釋放,耦合電容起了磁復(fù)位的作用。因此隔離式 Zeta轉(zhuǎn)換器無須再加復(fù)位措施。
  


  
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