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對(duì)角半橋反激變換器

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對(duì)角半橋反激變換器

這種變換器又稱為雙晶體管變換器,特別適合于功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工作。因此該例中使用MOSFET元件,但同樣的設(shè)計(jì)過(guò)程也可用于晶體管工作中。

該結(jié)構(gòu)可提供所有的反激式工作模式,即固定頻率、可變頻率以及完全或不完全能量傳遞工作模式。不過(guò)附加的功率元件和其驅(qū)動(dòng)隔離會(huì)增加成本。

 

工作原理

圖所示的電路中,變壓器原邊的兩個(gè)功率場(chǎng)效應(yīng)管FT1和FT2對(duì)高壓直流電源適配器進(jìn)行開(kāi)關(guān)。控制電路驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)開(kāi)關(guān),使其同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷。反激作用發(fā)生在關(guān)斷狀態(tài),就像前面的反激例子一樣。

 對(duì)角半橋反激變換器

控制、隔離和驅(qū)動(dòng)電路與前面在單端反激變換器中使用的類似。一個(gè)小的驅(qū)動(dòng)變壓器為兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管提供同步的隔離驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

應(yīng)該注意到跨接的二極管D1和D2將多余的反激能量回送電網(wǎng),并在FT1和FT:產(chǎn)生強(qiáng)烈的電壓鉗位,其值僅高于或低于電源適配器電壓一個(gè)管壓降。因此可大膽地使用額定值為400V的開(kāi)關(guān)元件,而該結(jié)構(gòu)非常適合于功率場(chǎng)效應(yīng)管。此外,二極管D1和D2的能量恢復(fù)作用免去了恢復(fù)繞組或多余的大滯后元件,其電壓和電流波形示于圖中。

由于變壓器漏感在電路的工作中扮演了重要的角色,把原邊和副邊元件的分布漏感集中成總電感Llp和Lls的效果,這樣變壓器可視為理想變壓器。

 

功率部分工作如下:當(dāng)FT和FT:導(dǎo)通,電源適配器電壓將加在變壓器原邊L和漏感L兩端。所有繞組的起始端將為正,輸出整流二極管D3反偏而關(guān)斷,因此在導(dǎo)通期間副邊無(wú)電流流過(guò),副邊漏感L,可以忽略。

在導(dǎo)通期間變壓器原邊電流線性增加(見(jiàn)圖),如下式定義:

 

 (1/2)LpIp2能量?jī)?chǔ)存在變壓器的耦合磁場(chǎng)中,(1/2)LlpIp2能量?jī)?chǔ)存在有效漏感中,在導(dǎo)通期間結(jié)束時(shí),F(xiàn)T和FT:同時(shí)關(guān)斷,MOSFET中原邊電源適配器電流將降到零??墒侨绻麤](méi)有相應(yīng)磁通密度的變化磁場(chǎng)強(qiáng)度就不會(huì)變化,而且變壓器上的所有電壓將由于反激作用反向。二極管D和D2導(dǎo)通,將原邊反激電壓(由原邊漏感產(chǎn)生)鉗位在電源適配器電壓。由于所有的繞組極性反向,副邊電動(dòng)勢(shì)V。使輸出整流二極管D3導(dǎo)通,并在副邊繞組中建立由副邊漏感LL決定的電流Is。

當(dāng)副邊電流達(dá)到n1時(shí),在此n是匝比,儲(chǔ)存在原邊漏感L中的能量已傳送回電源適配器,能量恢復(fù)鉗位二極管D1和D2停止導(dǎo)通,原邊電壓V將降回到反饋的副邊電壓。此時(shí)原邊兩端的電壓為C3兩端的電壓(正如普通變壓器對(duì)原邊的作用一樣),該鉗位反激電壓必須設(shè)計(jì)為小于電源適配器電壓V,另一方面,所有的反激能量都會(huì)返回電源適配器??墒窃谡l件下,完全能量傳遞系統(tǒng)中的FT1和FT2保持關(guān)斷期間,儲(chǔ)存在變壓器磁場(chǎng)中的剩余能量將傳遞到輸出電容器和負(fù)載。在關(guān)斷期間結(jié)束時(shí),一個(gè)新的功率周期將開(kāi)始,這個(gè)過(guò)程會(huì)繼續(xù)下去。


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| 發(fā)布時(shí)間:2018.09.26    來(lái)源:電源適配器廠家
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