(最新整理)单端反激变换器的建模及应用仿真

1、(完整)单端反激变换器的建模及应用仿真(完整)单端反激变换器的建模及应用仿真 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)单端反激变换器的建模及应用仿真）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以下为(完整)单端反激变换器的建模及应用仿真的全部内容。单端反激变换器的建模及应用仿真摘要:介绍一种单端反激式高压dc

2、/dc变换器,叙述其工作原理,工作模式,波形的输出.并对两种工作模式进行了分析。通过对单端反激变换器的matlab/simulink建模与仿真，研究电路的输出特性，以及一些参数的选择设置方法.关键词：单端反激变换器 matlab/simulink 建模与仿真 1。 反激变换器概述换电路由于具有拓扑简单，输入输出电气隔离,升/降压范围广，多路输出负载自动均衡等优点,而广泛用于多路输出机内电源中。在反激变换器中，变压器起着电感和变压器的双重作用，由于变压器磁芯处于直流偏磁状态，为防磁饱和要加入气隙，漏感较大。当功率管关断时，会产生很高的关断电压尖峰，导致开关管的电压应力大，有可能损坏功率管；导通时

3、，电感电流变化率大。因此在很多情况下，必须在功率管两端加吸收电路。 反击变换器的特点：1、电路简单，能高效提供多路直流输出，因此适合多组输出要求。反激变换器是输出与输入隔离的最简单的变换器.输出滤波仅需要一个滤波电容，不需要体积、重量较大的电感，较低的成本。尤其在高压输出时，避免高压电感和高压续流二极管。功率晶体管零电流开通,开通损耗小.而二极管零电流关断，可以不考虑反向恢复问题2、输入电压在很大的范围内波动时，仍可有较稳定的输出，无需切换而达到稳定输出的要求。3、转换效率高,损失小.4、变压器匝数比值较小。5。小功率多组输出特别有效;6。变压器工作原理与其他类型的隔离变换器不同,隔离变压器还

4、起到了存储能量的作用;7.变压器铁芯必须加气隙,以防磁饱和；2. 反击变换器的工作原理反激变换器的原理图如图21 所示.图 21 反激变换器的原理图反激变换器工作原理是：主开关管导通时，二次侧二极管关断，变压器储能;主开关管关断时，二次侧二极管导通,变压器储能向负载释放。它和正激变换器不同,正激变换器的变压器励磁电感储能一般很小，各绕组瞬时功率的代数和为零,变压器只起隔离、变压作用。而反激变换器的变压器比较特殊，它兼起储能电感的作用,称为储能变压器（或电感变压器）。为防止负载电流较大时磁心饱和，反激变换器的变压器磁心要加气隙，降低了磁心的导磁率，这种变压器的设计是比较复杂的。在开关管关断时，反

5、激变换器的变压器储能向负载释放，磁心自然复位，因此反激变换器无需另加磁复位措施。磁心自然复位的条件是：开关导通和关断时间期间，变压器一次绕组所承受电压的伏秒乘积相等。反激电路存在两种工作模式:电流连续和电流断续模式。与非隔离dc/dc变换电路不同，反激电路电流连续与否指的是变压器副边绕组的电流。当s导通时,变压器副边绕组中电流未下降到0，则电路工作于电流连续模式；当s导通时,变压器副边绕组中电流下降到0，则电路工作于电流断续模式；值得注意的是电路工作于电流连续模式时，其变压器铁心利用率显著降低，因此实际使用中通常避免电路工作于电流连续模式.2.1电流连续模式反激电路工作于电流连续模式时,在一个

6、开关周期经历s导通，关断2个开关状态，如图2-2 所示。对应于1个开关周期t的2个时段:t0t1和t1t2，电路中主要的电压和电流波形如图23所示。t0t1时段：如图22(a)所示，s导通，根据绕组间同名端关系,二极管vd反向偏置而截止，变压器原边绕组w1电流线性增加，变压器储能增加。t1-t2时段:如图22（b)所示，s关断，二极管vd导通，变压器原边绕组w1的电流被切断，变压器在t0-t1时段储存的能量通过变压器副边绕组w2和二极管向输出端释放。(a）s导通（b）s截止图 22 反激电路的开关状态图 23 反激电路电流连续模式下主要波形（注:ug开关管电压、ut开关管两端电压、ul2变压器

7、副边电压、il1变压器原边电流il2变压器副边电流）当s关断后所承受的电压为：us=ui+k12u0式中k12为变压器原边与副边绕组的匝数比。当反击电路工作于电流连续模式时，输入输出电压关系为：2。2 电流断续工作模式反激电路工作于断续模式时，在一个开关周期内经历s导通、关断和电感电流为0的3个开关状态，对应的3个时段分别为t0-t1、t1-t2，t2-t3，电路中主要的电压和电流波形如图24所示.t0t1时段：s导通，二极管vd截止，变压器原边绕组w1电流线性增加,变压器储能增加。t1-t2时段：s关断，二极管vd导通，变压器原边绕组电流被切断，变压器在t0t1时段储存的能量通过变压器副边绕

8、组w2和二极管向输出端释放。直到t2时刻,变压器中的能量释放完毕,绕组w2中的电流下降为0，二极管截止。t2-t3时段：变压器原边绕组和副边绕组电流均为0,这时由电容c向负载供电.图 23 反激电路电流断续模式下主要波形反激电路电流断续工作时,输出的电压u0将高于电流连续时输出的电压u0,并且随着负载的减小而升高.电流断续工作模式下， s关断后在t1-t2时间段所承受的电压为us=ui+k12u0，t2-t3时间段为ui，这点与电流连续工作模式不同。3。 电路的仿真建模下面用matlab软件对电路进行建模仿真。仿真模型如图31所示：图 3-1 反激电路仿真建模图simulink 仿真模型图中电

9、压源为24v直流电压;l为滤波电感，c为滤波电容.diode1为电力二极管,单向导通，阻止电流反向流动；电路的开关器件为 igbt,r为负载。scope1用于显示igbt的电流电压。scope2用于显示变压器副边绕组电流、负载电压和负载电流。pulse generator为pwm脉冲发生器，用于驱动igbt，调节其占空比就可以控制输出电压的大小。图中有几个比较重要的元件的参数需要设定。元件参数如下表31所示： 表31 仿真建模中元件参数dc voltage100vc42e104f变压器f10000hzv1100vv220vpwm周期000001secdiode1r0.05h108vf0。7rs

10、105csinf图3-2当占空比d=50，rm=50pu、lm=2pu，电阻r=1各信号波形图33当占空比d=8%，rm=50pu、lm=2pu,电阻r=1各信号波形 从图3-2和3-3可以看出:当其他条件不变时,减小占空比,电路由连续模式变为断续模式。图3-4当占空比d=50,rm=50pu、lm=0.1pu,r=1各信号波形 从图32和34可以看出，当其他条件不变，减小变压器lm值时，电路由连续模式变为断续模式。 图3-5 当占空比d=50%，rm=50pu、lm=2pu,r=1e8各信号波形 从图32和3-5可以看出，其他条件不变增大输出电阻阻值,电路由连续模式变为断续模式，且输出电压uo和输出电流io将越来越大、趋于无穷。4. 总结从图中波形可以看出变压器的lm的大小直接影响反激电路的连续方式和断续方式。当负载一定，随着lm的减小反激电路会从