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1、一、单端反激变换器1、单端反激变换器的原理图如下:Vs1:ni1V1V2i2Vo+-+Tr2、工作原理单端反激变换器主要用在250W 以下的电路中, 其中的变压器既有变压器的作用,也有电感的作用其有两种工作方式:一是完全能量转换方式,即电感电流断续工作模式;二是不完全能量转换方式,即电感电流连续工作模式。工作过程: 当 Tr 导通时,电源电流流过变压器原边,i1 增加,其变化为11/LVdtdis,而副边由于二极管D 的作用, i2 为 0,变压器磁心磁感应强度增加,变压器储能;当Tr 关断时, 原边电流迅速降为0,副边电流i2 在反激作用下迅速增大到最大值,然后开始线性减小,其变化为22/L
2、Vdtdio,此时原边由于开关管的关断,电流为0,变压器磁心磁感应强度减小,变压器放能。3、工作波形工作波形如下:连续工作模式:断续工作模式:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页Vg-V2i1i2VTrVs+Vo/ntttttD1TsD0Ts4、电压增益(1) 连续工作模式下的电压增益:理想状态下,由副副边绕组在一个周期中的伏秒值为0 可得:sossTDVTnDV)1(11(1-1)故可得电压增益为:111DDnVVMso(1-2)而在实际中,由于变压器存在一次绕组内阻r1,二次绕组内阻r2,故可得:sossTDrIV
3、TnDrIV)1)()(122111(1-3)而oII2(1-4)221/ nrr(1-5)oosooDnIDVIVI/11(为计算方便,设Do=(1-D1) ) (1-6)故将( 1-4) (1-5) ( 1-6)代入( 1-3)可得)1)(2121osoosoDDnVrIDDnVVM(1-7) (2)断续工作模式下的电压增益:由面积相等可得式:2/2spsoTDITI(1-8) 由spossTDVTDnV1可得Vg-V2i1i2VTrVs+Vo/ntttttVsD1TsDpTsDrTs精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共
4、6 页ospVDnVD/1( 1-9)而112/nLTDVIss( 1-10)将( 1-9) (1-10)代入( 1-8)可得:1112LVDVTDVIossso(1-11)临界连续时,即可以看作连续又可以看作断续,此时:111DDnVVso,所以临界连续电流为:112)1(nLDTDVIssoc(1-12)当 D=1/2 时取最大值,为:18nLTVIssocm(1-13)将( 1-13)代入( 1-11) ,可得断续工作模式下的电压增益为:oocmsoIDInVVM214(1-14)二、双管反激变换器1、双管反激变换器原理图如下:Vs1:ni1V1V2i2VoLLpLpLLsLs+-+-T
5、r2Tr1D1D2D3ir2、工作原理当功率大于200W 的时候,不宜采用单端反激电路,可采用双管反激电路。其工作时, TR1、TR2 同时导通、同时关断。导通时,电流流过变压器的原边,变压器储能,此时副边由于D3 的作用, i2 为 0;当 TR1、TR2 同时关断时,在反激作用下二极管D3 导通,变压器放能,而原边的D1、D2 将原边漏感产生的电流和过剩的反激能量反馈回精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页电源。3、工作波形工作波形如下:连续工作模式下波形:断续工作模式下波形:Vg-V2i1i2VTr1Vsttttt
6、D1TsD0Tstir4、电压增益双管反激的电压增益同单端反激一样,当电感电流连续时为:111DDnVVMso(理想情况)(1-15))1)(2121osoosoDDnVrIDDnVVM(考虑变压器内阻情况)(1-16)当电感电流不连续时为:oocmsoIDInVVM214(1-17)三、全桥变换器1、全桥变换器原理图如下:Vg-V2i1i2VTr1VsttttVs/2D1TsDpTsDrTsirtt精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页VsVoT1pL1T1s+-+-Tr4Tr1D1D4D5D2D3Tr3Tr2T2sD
7、6C5R5R5C5C5R5R5C5Cx2、工作原理全桥变换器可用在功率较大的场所。工作时, 因为开关都有一定的关断时间,而同一桥臂上的 Tr1 与 Tr4、Tr2 与 Tr3 不能同时导通,所以在一个周期中有一小段时间四个开关均处于关断状态,两组开关轮流工作,同一周期中导通的时间是相等的。Tr2 与 Tr4 关断, Tr1 与 Tr3 导通时,原边绕组上电流上升,当电流上升到导通前L1 电流折算至原边值的时候,D6 反偏截止, L1 上的电流即为D5 上的电流。同理,Tr1 与 Tr3关断, Tr2 与 Tr4 导通时,原边电流反向增加,当电流上升到导通前L1 电流折算至原边值的时候, D5
8、反偏截止, L1 上的电流即为D6 上的电流。在 Tr1 与 Tr3 关断后, Tr2 与 Tr4 导通前,有一段时间四个开关管都断开。此时,变压器原边的电流将传递到副边,而由于T1p 上存在漏感,还会有一个电流通过D2、 D4 流回电源。 L1 上有一定的的电流通过D5、D6 流动,此时D5、D6 上流过的电流是基本相等的。这时候副边绕组上的电压为0,因此原边绕组上的电压也为0。3、工作波形工作波形如下:Vg13Vg24VTr1VTr1ttttIT1pttVTr44、电压增益精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页在同一周期中,两组开关的导通时间是一样的,所以由一个周期的伏秒相等可得:sssoDTnVTV2(1-18)其中, D 为一组开关导通的占有空比。故可得电压增益为:DnVVMso2( 1-19)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页