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第七章反激变压器设计,第七章反激变压器设计,小结,CCM反激变压器的设计,DCM反激变压器的设计,反激变压器的设计考虑,反激变换器的工作原理,内容提要,7.1反激电路的工作原理,7.1反激电路的工作原理,7.1反激电路的工作原理,7.1反激电路的工作原理,7.2反激变压器的一般考虑,一、占空比对于反激电源，为了能让磁芯可靠复位，其占空比通常不超过0.5，工程上一般取0.45.反激的最大占空比出现在最小输入电压时。,7.2反激变压器的一般考虑,二、匝比当开关管关断时，开关管上承受的电压为：匝比越大，开关管承受的电压越高。匝比越小，占空比越大，因此需折中选取匝比。,7.2反激变压器的一般考虑,三、匝数在电感值一定的情况下，磁芯损耗会随着匝数的增大而减小，线圈损耗会随着匝数的增大而增加。,7.2反激变压器的一般考虑,四、漏感,7.2反激变压器的一般考虑,7.3DCM反激变压器的设计,反激变压器的本质是一个耦合电感，所以应该从电感的本质出发对反激变压器进行设计。1，选取合适的磁芯,可通过查表或者AP法计算得到磁芯尺寸。,7.3DCM反激变压器的设计,2，在开关管开通期间，在输入电压的作用下，电感电流从零线性上升，变压器原边存储能量。,7.3DCM反激变压器的设计,3，由此可以得出原边电感为：,7.3DCM反激变压器的设计,4，当开关管关断时，变压器原边电压反向，开关管上承受的电压为，其中为副边折射回原边的反射电压。实际设计过程中应考虑开关管电压的选取。通常将断续模式的反激设计在最小输入电压，满载时为临界连续模式。因此由伏秒积平衡可以计算出反射电压为：因此匝比为：,7.3DCM反激变压器的设计,5，计算原边匝数和副边匝数：原边匝数：副边匝数：,7.3DCM反激变压器的设计,6，计算原副边电流有效值：原边电流有效值：副边电流有效值：,可以根据此有效值选择原副边线径。,7.3DCM反激变压器的设计,7，副边二极管的选择副边二极管承受的反压：副边电流有效值：,7.4CCM反激变压器的设计,相对于DCM，当变换器工作于CCM时，峰值电流减小，但变压器体积增大，MOS和输出二极管的开关损耗增大。因此CCM反激通常应用于功率较大场合，但需要注意，CCM反激在轻载或者高压输入情况下有可能进入DCM。,7.4CCM反激变压器的设计,1、确定系统规格2、确定最大占空比(Dmax)通常将Dmax设定在0.5以下，反射电压为：MOS电压Vds:,7.4CCM反激变压器的设计,3、由于在开关管开通期间，原边电感存储能量，因此：,其中，Krf为电流纹波系数，取0.30.5之间,7.4CCM反激变压器的设计,4、因此原边所需电感量为：,MOS管的最大峰值电流和有效值为：,7.4CCM反激变压器的设计,MOS管的电流有效值为：,7.4CCM反激变压器的设计,5、选择合适的磁芯：,6、计算原边匝数：,7.4CCM反激变压器的设计,7、确定匝比：,8、计算副边匝数：,7.5反激设计的若干问题,1、RCD电路设计,对于反激变换器，当开关管关断时，漏感的能量会在开关管的D-S间形成一个漏感尖峰，有可能会损坏开关管。因此需要电路对这个尖峰进行吸收。通常采用RCD吸收电路。,7.5反激设计的若干问题,RCD电路,7.5反激设计的若干问题,RCD电路工作原理,当开关管关断时，RCD电路中的二极管D导通，C吸收漏感能量，当开关管开通后，电容中的能量通过电阻释放。,7.5反激设计的若干问题,2、原边峰值电流,对于DCM反激，原边峰值电流只与负载有关，与输入电压无关。对于始终工作在CCM的反激，同样负载下，低压输入时的峰值电流大于高压输入时的峰值电流。对于相同负载及相同输入电压的反激，DCM反激的峰值电流大于CCM反激的峰值电流。,7.5反激设计的若干问题,3、右半平面零点,对于连续型反激变换器，当负载突然增大时，开关管的导通时间增加，使得关断时间缩短，使得变换器次级输出电流减小，通常需要几个周期才能调整过来，这在控制理论上称为右半平面零点。右半平面零点无法补偿，只能限制反馈环路带宽以避开此右半平面零点。,7.5反激设计的若干问题,4、反激的演变,反激拓扑由于其元器件较少，结构简单，因此在小功率场合得到了广泛的应用。准谐振（QR-flyback）是近几年