隔離型開關(guān)變換器拓?fù)?/p>
正激式電路(電流連續(xù)模式-CCM)
正激式電路,主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容,開關(guān)管斷開和閉合兩種情況,如圖所示:
正激式電路計(jì)算公式如下:
變壓器的作用:輸入、輸出隔離,變壓
正激電路的正激式變壓器激勵(lì)電感足夠大
正激電路是Buck電路的隔離形式
在電流連續(xù)模式,輸出電壓、電流與電感和頻率無關(guān)
正激式電路工作波形,如圖所示:
正激式電路(電流斷續(xù)模式-DCM)
正激式電路,主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容,開關(guān)管斷開和閉合兩種情況,如圖所示:
正激式電路計(jì)算公式如下:
如果負(fù)載變輕,則電感電流中斷,進(jìn)入斷續(xù)模式
電感電流斷續(xù)將使得輸出電壓升高
減小電感、降低頻率和減輕負(fù)載都可能使電路進(jìn)入DCM
正激式電路工作波形,如圖所示:
反激式電路(電流連續(xù)模式)
反激式電路,主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開關(guān)、續(xù)流二極管、電容,開關(guān)管斷開和閉合兩種情況,如圖所示:
反激式電路計(jì)算公式如下:
反激電路看似沒有儲(chǔ)能電感,實(shí)際上變壓器的激磁電感起了儲(chǔ)能的作用,所以反激變壓器需要?dú)庀?/p>
在換流瞬間,磁鏈不變,即安匝不變
反激電路是Buck-Boost電路的隔離形式
反激式電路(電流斷續(xù)模式)
反激式電路,主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開關(guān)、續(xù)流二極管、電容,開關(guān)管斷開和閉合兩種情況,如圖所示:
反激式電路計(jì)算公式如下:
斷續(xù)模式將使得輸出電壓升高
如果負(fù)載為零,則輸出電壓趨向無限大,因此需要“假”負(fù)載
推挽(Push-Pull)變換器
推挽變換器電路,主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容,開關(guān)管斷開和閉合兩種情況,如圖所示:
推挽變換器電路S2斷開,S1閉合和斷開時(shí)計(jì)算公式如下:
相當(dāng)于兩個(gè)正激電路交替工作
兩個(gè)開關(guān)可以共地,便于驅(qū)動(dòng)
開關(guān)管承受兩倍的輸入電壓
電感電流占空比是開關(guān)占空比的兩倍,可以接近1
變壓器需要四個(gè)繞組,兩個(gè)抽頭
變壓器不需要專門復(fù)位電路
推挽變換器電路S2斷開,S1閉合和斷開時(shí)工作波形,如圖所示:
雙管正激電路
雙管正激電路,主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容,開關(guān)管斷開和閉合兩種情況,如圖所示:
雙管正激電路計(jì)算公式如下:
由于變壓器勵(lì)磁電壓和復(fù)位電壓相同,占空比<0.5,變壓器自動(dòng)復(fù)位,復(fù)位能量回收至電源
高端開關(guān)管要高端側(cè)驅(qū)動(dòng)
開關(guān)管承受電壓小
變壓器單端工作
半橋變換器電路
半橋變換器電路,主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容,開關(guān)管斷開和閉合兩種情況,如圖所示:
半橋變換器電路,S2斷開,S1閉合和斷開時(shí)計(jì)算公式如下:
兩個(gè)開關(guān)對稱交替動(dòng)作(每個(gè)50%占空比),開關(guān)負(fù)擔(dān)減輕
變壓器磁通雙向工作,磁芯利用率高
電感器最大占空比可達(dá)100%,且勵(lì)磁頻率翻倍
兩個(gè)電容自然起了隔直作用,如開關(guān)特性不完全對稱,母線電容直流電壓偏移可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)變壓器伏秒積平衡
半橋變換器電路工作波形,如圖所示:
全橋變換器電路
全橋變換器電路,主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容,開關(guān)管斷開和閉合兩種情況,如圖所示:
全橋變換器電路,S2、S3斷開,S1、S4閉合和斷開時(shí)計(jì)算公式如下:
較半橋電路,功率增大兩倍,因?yàn)樵呺妷簝杀?/p>
變壓器磁通雙向工作,磁芯利用率高
電感器最大占空比可達(dá)100%,且勵(lì)磁頻率翻倍
如開關(guān)特性不完全對稱,可增加隔直電容以平衡變壓器伏秒積
全橋變換器電路工作波形,如圖所示:
基本拓?fù)浜唵螌Ρ?/p>
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