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陶显芳开关电源原理与设计系列连载七十六

上网日期: 2012年04月26日 ?? 作者: 陶显芳 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:开关变压器线圈? 开关电源?

接上

另外,LC振荡的幅度对于正激式开关电源和反激式开关电源是不同的。对于正激式开关电源,当电源开关管Q1导通的时候,正好开关变压器要向负载输出能量,等效负载电阻R的值相对比较小,即衰减系数很小,LC振荡回路被阻尼得很厉害,因此,振荡幅度下降很快,一般第一个振荡周期过后,振荡回路很难再次振荡起来。

对于反激式开关电源,当电源开关管Q1导通的时候,开关变压器只是存储能量,没有能量输出,因此,等效负载电阻R的值非常大,相当于开路,此时,衰减系数很大,约等于1,即LC振荡回路基本上没有被阻尼,LC振荡是等幅振荡,其振荡的幅度基本上等于分布电容Cs两端电压的半波平均值Uc ,即:分布电容Cs两端电压Uc的最大值Ucm约等于输入电压U的两倍,即:Ucm = 2U,Ucm为分布电容Cs两端电压μc 的最高电压。

当电源开关管Q1关断瞬间,即t = t6~t7时刻,相当于开关变压器初级线圈的一端被切断,开关变压器中的漏感Ls和分布电容Cs与励磁电感Lμ的充放电回路基本被切断,原来存储于Ls、Cs、Lμ中的能量会生产反电动势,它只能通过等效负载R和电源开关管的内阻进行释放。因此,反电动势的大小与Ls、Cs、Lμ存储能量的大小有关,还与等效负载R的大小以及电源开关管关断速度的快慢有关,而 存储能量又与占空比有关。

我们从(2-135)式以及图2-44还可以看出,当电源开关管Q1导通时,分布电容Cs两端电压μc也是励磁电感Lμ两端的电压,此电压由一个振荡波形与一个半波平均值Uc叠加,Uc≈U,因此,在Uc 的作用下,在励磁电感Lμ中有一个随着时间增长的线性电流通过,此电流大小为:


上式中,iμ为励磁电感Lμ中的励磁电流, Iμm为励磁电流的最大值; iμ(0)为流励磁电感Lμ中的初始励磁电流,即时间t = 0时的励磁电流, iμ(0)大小与电源开关管的占空比有关,一般当占空比等于或小于0.5时,iμ(0)等于0。

励磁电感Lμ存储的能量为:

Wμ=Lμ*I2μm/2 (2-138)

当电源开关管Q1由导通到关断瞬间,Lμ励磁电感 存储的能量会产生反电动势,反电动势的大小与电流电感的大小以及电流变化率成正比,即:

eμ=Lμdi/dt(2-139)

(2-139)式中, eμ为励磁电感Lμ产生的反电动势, Lμ为励磁电感的电感量, di/dt为电流变化率,负号表示反电动势的方向与原来电压的方向相反。


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