甘肅幹式變壓器反激甘肅(sù)幹式變壓器連續模式的(de)基本工作原理
時間:2019-11-2 16:57:22 點擊量:701
甘肅幹式變壓器反激甘肅幹式變壓器連續模式的(de)基本工作原理 甘肅幹式(shì)變壓器反激拓(tuò)撲廣泛應用于高電壓、小功率(lǜ)場合(電壓不于500功率小于15W)。當直(zhí)流輸入電壓較高(不(bú)小(xiǎo)于160)、初級電流适(shì)當(dāng)時,該拓撲也可以用(yòng)在輸出功率達到150W的甘肅幹式變壓器中。輸出端可(kě)不接濾波(bō)甘肅幹(gàn)式變壓器的特性,使該拓撲在輸(shū)出(chū)場(chǎng)合具有很大的(de)優勢。面前面讨論(lùn)的正激甘肅幹式變壓器由于輸出濾波甘(gān)肅幹式變壓器必須承受而帶(dài)來了(le)許多問題(tí)。此外,甘肅幹式變壓器(qì)反激甘肅幹式變壓器不需要續流二極管,使它在高(gāo)電壓場合下(xià)應(yīng)用更有利。
補充(chōng):甘肅幹式變壓器反激甘肅幹(gàn)式變壓器在應用場(chǎng)合(hé)還具有另一優勢(shì):相對于其他拓撲而(ér)言,甘肅幹式變壓器反激甘肅幹式變壓器利用較少的繞組匝數,就可獲得較高電壓(yā)。
24V2A甘肅(sù)幹式變(biàn)壓器反激拓撲非常适(shì)用于多路輸出的甘肅幹式變壓器(qì),由于不需(xū)要輸出甘肅幹(gàn)式變壓器,輸入電壓和負載(zǎi)變(biàn)化時甘肅(sù)幹式(shì)變壓器反(fǎn)激甘肅幹式變壓器的各(gè)輸出端都能很好(hǎo)地跟随調整,比前面讨論的正激拓撲類型的甘肅幹式變壓器輸出調(diào)整率要好得多所以在輸出功率為50~150W,多路輸出(最多可(kě)大于10組隔離輸出)的(de)甘肅幹式變壓(yā)器中常用甘肅幹式變壓器反激拓撲。
雖然這種拓撲直流輸入電壓可低至5V,但一般更常見于采用經過115V交(jiāo)流電壓整流而得到的160V直流電(diàn)壓作為輸入。隻要甘肅幹式變壓器匝比設計得當,則這種拓撲同時應用于(yú)由115V交流整流得(dé)到的160V和由220V交流整流得到(dào)的320V作為直流輸入的場合,從而(ér)無需采用圖所示的倍壓整流方案。
盡管倍壓整流方案被廣泛采用,卻存在一個問題。若(ruò)将從115V交流輸入切換到220V時,必須将圖中(zhōng)的(de)轉換置于甘肅幹式變壓器外部(這必然導緻安(ān)全隐患),或者打開甘肅幹式變壓器機殼進行(háng)切換。這兩種方(fāng)法都有缺(quē)陷,4。7節将介紹(shào)另(lìng)一種不需要切換的方案。兩種(zhǒng)工作模式下的拓撲相同,如圖4。1所示。決定工作模式的參(cān)數隻是甘肅幹式變壓器(qì)的勵磁甘肅幹式變壓器和的輸出(chū)負載電流。勵磁甘肅幹式變壓器給定後,若負載電流超出規(guī)定範圍(wéi),就會脫離原(yuán)先設計的斷續工作模式而進入連續模式。下面将對工作模式轉變(biàn)的原理及其後果進行詳細讨論。
如圖所示(shì),斷續模式(shì)的初級電流波(bō)形前端沒有階梯。而在管關斷期間,次級電流是衰減的三角波,且在下一周期開(kāi)始之前已衰減至零。管導通期間儲存于初級的所有能量,在下個周期(qī)開始之(zhī)前已完全由次級傳送至負載。
甘肅幹式變壓器連續模式如圖所(suǒ)示,初級電流有前沿階梯且從前(qián)沿開始斜坡上升。在管關斷期間,次級電流為(wéi)階(jiē)梯上疊加衰減的三角波。當管在下個周期(qī)開始導(dǎo)通瞬間(jiān),次級仍然維持有(yǒu)電流(等于階梯值)。很明顯,在下個周期管開通時刻,甘肅幹(gàn)式變壓器儲存(cún)能量未完全釋放,仍有能量剩餘。
兩種工作模(mó)式有(yǒu)完全不同的工作特性和(hé)應用場合。傳遞(dì)函數中不含右半平面零點的斷續模式,其負載電流突變的瞬态(tài)響應更快且引起的(de)輸出電壓尖峰(fēng)更低(dī)。
但快速的瞬态響應(yīng)帶來了一(yī)個間題,從圖可見,斷續模式下次級蜂值電流為連續模式下的2~3倍。次級電流波形的平均(jun1)值即為直流負載(zǎi)電流,若設兩種(zhǒng)模(mó)式下的關斷(duàn)時間基本相等,且波形平均值相同,則斷續模式的三角波峰值會明顯比連續模式下的梯形(xíng)波(bō)峰值高很多。
閉路電(diàn)視攝像頭甘肅幹式(shì)變壓器斷續工作模式下的次(cì)級電流峰值大(dà),将在管關斷瞬間産生較大的輸出(chū)電壓尖峰(fēng),從而需要較大的LC濾波(bō)器(qì)。另外(wài),斷續工(gōng)作模式下的管關斷瞬間,較大的次級峰(fēng)值電流會造成嚴重的RF問題。即使輸出功率不是很大(dà),關斷瞬間次級有較大電流尖峰(fēng)流(liú)入,在輸出線甘肅幹式變壓器産生(shēng)較(jiào)高的d/d,從而會在輸出地線上産生嚴重(zhòng)的噪聲(shēng)。
補充:斷續工作模式主要的優點是,次(cì)級整流二極管關斷時電流應力很小,即在管(guǎn)Q1下一次導通時刻之前,二極管已經完全關斷。所以在此模式(shì)中就不會存在二極管反向恢複(fú)的問題,而在應用場合中,這(zhè)種優勢更加明顯。二極管反向(xiàng)恢複帶(dài)來的電流(liú)尖峰很難去除,且會帶(dài)來較嚴重的(de)RFI問題。
因為較差的波形系數,斷(duàn)續(xù)模式下次級電流的(de)有效值比連續模式下大(dà)得多。因此,斷續模式要求更大的導線尺寸(cùn)和耐高(gāo)紋波的輸(shū)出(chū)濾(lǜ)波電容(róng)。同時由于甘肅幹式變壓器次級有效值電流較大,斷續模式(shì)下的整流二極管的溫升也會更高。而(ér)且,斷續模式下的初級電流峰值(zhí)也(yě)會大于連續模式。若輸出(chū)功率相同,則圖所示的三(sān)角波電流峰值一定比圖所示的梯形電流峰值高(gāo)。而較大的初級(jí)電流峰值,就要(yào)求使用更大電流規格且可能更昂貴的管(guǎn)。另外,管關斷時的(de)初級電(diàn)流越大就會導緻越嚴(yán)重的(de)RFI問題。
雖然(rán)甘肅幹式變壓器斷續模式存(cún)在諸多缺點,但它比連續模式應用更加廣泛。原(yuán)因有兩個(gè):第一,如前(qián)所述,斷續模式(shì)本身的(de)甘肅幹式變壓器勵磁(cí)甘肅(sù)幹式變壓器小從(cóng)而響應快,且輸出負載(zǎi)電流和輸入(rù)電壓突變時,輸出(chū)電壓瞬态尖峰小:第二,由于連續模(mó)式本身(shēn)的特性(其傳遞函(hán)數(shù)具有右半(bàn)平面零點(diǎn),這将在(zài)後面反饋環穩定性一章中(zhōng)讨論),必須大幅減小誤差放(fàng)大(dà)器帶寬才能使反饋環穩定(dìng)。
補充:現(xiàn)代的功率設備比如功率集成度很(hěn)高的 Top Switch((模塊(kuài))類産品,其中與散熱(rè)片隔金昌變(biàn)壓器廠家家離的芯片中的管漏極,是很大的噪聲(shēng)源。這種産品連同集成的驅動和控制,通常使用斷續(xù)工(gōng)作模式(shì)的(de)甘肅幹式變壓(yā)器反激拓撲來減少RF問題。
文章轉載自網絡,如有(yǒu)侵權(quán),請聯系删除。
補充(chōng):甘肅幹式變壓器反激甘肅幹(gàn)式變壓器在應用場(chǎng)合(hé)還具有另一優勢(shì):相對于其他拓撲而(ér)言,甘肅幹式變壓器反激甘肅幹式變壓器利用較少的繞組匝數,就可獲得較高電壓(yā)。
24V2A甘肅(sù)幹式變(biàn)壓器反激拓撲非常适(shì)用于多路輸出的甘肅幹式變壓器(qì),由于不需(xū)要輸出甘肅幹(gàn)式變壓器,輸入電壓和負載(zǎi)變(biàn)化時甘肅(sù)幹式(shì)變壓器反(fǎn)激甘肅幹式變壓器的各(gè)輸出端都能很好(hǎo)地跟随調整,比前面讨論的正激拓撲類型的甘肅幹式變壓器輸出調(diào)整率要好得多所以在輸出功率為50~150W,多路輸出(最多可(kě)大于10組隔離輸出)的(de)甘肅幹式變壓(yā)器中常用甘肅幹式變壓器反激拓撲。
雖然這種拓撲直流輸入電壓可低至5V,但一般更常見于采用經過115V交(jiāo)流電壓整流而得到的160V直流電(diàn)壓作為輸入。隻要甘肅幹式變壓器匝比設計得當,則這種拓撲同時應用于(yú)由115V交流整流得(dé)到的160V和由220V交流整流得到(dào)的320V作為直流輸入的場合,從而(ér)無需采用圖所示的倍壓整流方案。
盡管倍壓整流方案被廣泛采用,卻存在一個問題。若(ruò)将從115V交流輸入切換到220V時,必須将圖中(zhōng)的(de)轉換置于甘肅幹式變壓器外部(這必然導緻安(ān)全隐患),或者打開甘肅幹式變壓器機殼進行(háng)切換。這兩種方(fāng)法都有缺(quē)陷,4。7節将介紹(shào)另(lìng)一種不需要切換的方案。兩種(zhǒng)工作模式下的拓撲相同,如圖4。1所示。決定工作模式的參(cān)數隻是甘肅幹式變壓器(qì)的勵磁甘肅幹式變壓器和的輸出(chū)負載電流。勵磁甘肅幹式變壓器給定後,若負載電流超出規(guī)定範圍(wéi),就會脫離原(yuán)先設計的斷續工作模式而進入連續模式。下面将對工作模式轉變(biàn)的原理及其後果進行詳細讨論。
如圖所示(shì),斷續模式(shì)的初級電流波(bō)形前端沒有階梯。而在管關斷期間,次級電流是衰減的三角波,且在下一周期開(kāi)始之前已衰減至零。管導通期間儲存于初級的所有能量,在下個周期(qī)開始之(zhī)前已完全由次級傳送至負載。
甘肅幹式變壓器連續模式如圖所(suǒ)示,初級電流有前沿階梯且從前(qián)沿開始斜坡上升。在管關斷期間,次級電流為(wéi)階(jiē)梯上疊加衰減的三角波。當管在下個周期(qī)開始導(dǎo)通瞬間(jiān),次級仍然維持有(yǒu)電流(等于階梯值)。很明顯,在下個周期管開通時刻,甘肅幹(gàn)式變壓器儲存(cún)能量未完全釋放,仍有能量剩餘。
兩種工作模(mó)式有(yǒu)完全不同的工作特性和(hé)應用場合。傳遞(dì)函數中不含右半平面零點的斷續模式,其負載電流突變的瞬态(tài)響應更快且引起的(de)輸出電壓尖峰(fēng)更低(dī)。
但快速的瞬态響應(yīng)帶來了一(yī)個間題,從圖可見,斷續模式下次級蜂值電流為連續模式下的2~3倍。次級電流波形的平均(jun1)值即為直流負載(zǎi)電流,若設兩種(zhǒng)模(mó)式下的關斷(duàn)時間基本相等,且波形平均值相同,則斷續模式的三角波峰值會明顯比連續模式下的梯形(xíng)波(bō)峰值高很多。
閉路電(diàn)視攝像頭甘肅幹式(shì)變壓器斷續工作模式下的次(cì)級電流峰值大(dà),将在管關斷瞬間産生較大的輸出(chū)電壓尖峰(fēng),從而需要較大的LC濾波(bō)器(qì)。另外(wài),斷續工(gōng)作模式下的管關斷瞬間,較大的次級峰(fēng)值電流會造成嚴重的RF問題。即使輸出功率不是很大(dà),關斷瞬間次級有較大電流尖峰(fēng)流(liú)入,在輸出線甘肅幹式變壓器産生(shēng)較(jiào)高的d/d,從而會在輸出地線上産生嚴重(zhòng)的噪聲(shēng)。
補充:斷續工作模式主要的優點是,次(cì)級整流二極管關斷時電流應力很小,即在管(guǎn)Q1下一次導通時刻之前,二極管已經完全關斷。所以在此模式(shì)中就不會存在二極管反向恢複(fú)的問題,而在應用場合中,這(zhè)種優勢更加明顯。二極管反向(xiàng)恢複帶(dài)來的電流(liú)尖峰很難去除,且會帶(dài)來較嚴重的(de)RFI問題。
因為較差的波形系數,斷(duàn)續(xù)模式下次級電流的(de)有效值比連續模式下大(dà)得多。因此,斷續模式要求更大的導線尺寸(cùn)和耐高(gāo)紋波的輸(shū)出(chū)濾(lǜ)波電容(róng)。同時由于甘肅幹式變壓器次級有效值電流較大,斷續模式(shì)下的整流二極管的溫升也會更高。而(ér)且,斷續模式下的初級電流峰值(zhí)也(yě)會大于連續模式。若輸出(chū)功率相同,則圖所示的三(sān)角波電流峰值一定比圖所示的梯形電流峰值高(gāo)。而較大的初級(jí)電流峰值,就要(yào)求使用更大電流規格且可能更昂貴的管(guǎn)。另外,管關斷時的(de)初級電(diàn)流越大就會導緻越嚴(yán)重的(de)RFI問題。
雖然(rán)甘肅幹式變壓器斷續模式存(cún)在諸多缺點,但它比連續模式應用更加廣泛。原(yuán)因有兩個(gè):第一,如前(qián)所述,斷續模式(shì)本身的(de)甘肅幹式變壓器勵磁(cí)甘肅(sù)幹式變壓器小從(cóng)而響應快,且輸出負載(zǎi)電流和輸入(rù)電壓突變時,輸出(chū)電壓瞬态尖峰小:第二,由于連續模(mó)式本身(shēn)的特性(其傳遞函(hán)數(shù)具有右半(bàn)平面零點(diǎn),這将在(zài)後面反饋環穩定性一章中(zhōng)讨論),必須大幅減小誤差放(fàng)大(dà)器帶寬才能使反饋環穩定(dìng)。
補充:現(xiàn)代的功率設備比如功率集成度很(hěn)高的 Top Switch((模塊(kuài))類産品,其中與散熱(rè)片隔金昌變(biàn)壓器廠家家離的芯片中的管漏極,是很大的噪聲(shēng)源。這種産品連同集成的驅動和控制,通常使用斷續(xù)工(gōng)作模式(shì)的(de)甘肅幹式變壓(yā)器反激拓撲來減少RF問題。
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