反激开关电源的工作原理
时间:2023-08-08 15:37:02
1.频率问题:
功率mos开关频率为100KHZ左右,那么这个频率有什么意义呢?
首先,开关频率与降压的实现无关。降压的原理是反激电路的降压原理。每个周期的降压都是一样的。即使频率加快,也是一样的降压,但是频率快有什么意义呢?这就要说,*在单个周期的降压过程中,时间越长(占空比一定时间),越多,*所以对变压的要求越高,变压器要能储存释放这么多能量,所以体积就会变大。此外,频率低,周期长,电流纹波越大,增加频率,减少单个周期转换的能量,减少变压器体积和纹波。但是功率MOS管开关时,MOS在管道、变压器等期间会产生损耗,开关频率越大,损耗越大,因此频率不能太高。变压器具有效率最高的频率,在此频率下工作时效率最高。
2.变压器降压原理:
变压器的能量是存储在磁芯上的磁能,由初级电能转换而成。在一个周期内,转换后的所有磁能都应转换为电能释放到次级,以便始终循环此步骤。(因此,在设计初始极开关时,应采用间歇模式(DCM),为了保证磁芯全部转换,否则磁芯能量会积累,很快损坏 )间歇模式不是因为能量完全转换,而是因为连续模式完全转换。间歇和连续是不同的工作模式,间歇工作处于小功率状态。在大功率状态下,使用连续模式,事实上,因为在小功率下,连续模式会有问题,所以我们必须使用间歇模式。
变压器磁能和电能的转换有一个定律:伏秒守恒,即变压器绕组施加的正电压和施加时间的乘积必须等于施加的反电压和施加时间的乘积。(这是电感伏安关系U=L(di/dt)同样是电容器的伏安关系I=C(du/dt)安秒守恒也可以推导出:电容充电的电流和时间乘积等于放电电流和时间乘积)。
基于这一定律,降压与占空比有关(根据上述原理,电源只能在连续模式下工作,降压仅与D有关。但在上述基础上,由于小功率工作状态下的另一个问题,为了解决这个问题,必须采用间歇性工作模式,导致降压关系不仅与D有关,而且受负载影响)。初级电压高,施用时间短,次级电压低,施用时间长。
当然,这个时间长度不是绝对时间,而是相对时间,即初级和次级的相对时间。在初级方面,导通时间占周期和空间的比例。
也说明变压与频率无关。
从以上考虑来看,变压确实与频率无关,因为我们使用脉冲宽度调节技术来调节压力,但我们的电源不仅在脉冲宽度调节模式下工作,而且在频率调节模式下工作。在低功率输出中,不需要太高的工作频率,这太浪费了,然后切换使用频率调节模式,此时,变压与频率有关
但所谓伏秒守恒,其实本质就是能量守恒。伏安的表现形式和电感特性:U=L(di/dt)有关;
3,变压器的辅助绕组的工作原理:
事实上,变压器辅助绕组可以看作是另一个次级绕组。当初级绕组通过时,它与次级绕组相同,但辅助绕组的线圈大于次级绕组,因此电压为30V左右。当初级绕组断开时,二次绕组也会像初级绕组一样产生泄漏电压,因此辅助绕组的电路包括二次绕组的整流电容器和初级绕组的吸收电路。