第十二讲DC-DC变换(三)解读.ppt

第3章 直流/直流变换器 第3章 直流/直流变换器 第5章 直流/直流变换器 5.1 直流/直流降压变换器(Buck变换器) 5.2 直流/直流升压变换器(Boost变换器) 5.3 直流升压-降压变换器(Buck-Boost变换器) 5.4 直流升压-降压变换器(Cuk变换器) 5.5 带隔离变压器的直流/直流变换器 工作原理 基本数量关系 5.5.1 正激(Forward)变换器 正激变换器的推导(3) Q导通 N1的激磁电感 iN1=N1/N2*iLf + im Q关断：磁复位 uN1=N1/N3*Ui ，uN2=N2/N3*Ui VQ =（1+N1/N3）*Ui Q关断：磁复位 完成磁通复位后有 Q关断：磁复位完成 VQ =Ui 即有 Ui/N1*Ton=Ui/N3*Tr 正激变换器的推导 工作原理 基本数量关系 3.5.1 正激(Forward)变换器 输入输出关系 因为Ui/N1*Ton=Ui/N3*Tr， 所以正激变换器实际是一带隔离变压器的Buck电路 最大占空比 开关管、二极管的电压应力 N1N3 Dmax0.5 UQ2Ui N1N3 Dmax0.5 UQ2Ui N1=N3 Dmax=0.5 UQ=2Ui 复位绕组匝数的选择 工作原理 外特性 变换器设计 与Buck-Boost变换器的关系 3.5.2 反激(Flyback)变换器 工作原理 外特性 变换器设计 与Buck-Boost变换器的关系 3.5.2 反激(Flyback)变换器 反激变换器 Q导通 变压器相当于一个电感 电感储能； 负载由滤波电容提供能量。 Q关断 电感释放能量给负载供电。 变压器相当于一个电感 输入输出关系 升降压 变换器 工作原理 外特性 变换器设计 与Buck-Boost变换器的关系 3.5.2 反激(Flyback)变换器 不同负载情况 电流断续时的输入输出关系 Flyback变换器的外特性 电流断续时： 电流连续时： 电流临界连续时： D=1/2 工作原理 外特性 变换器设计 与Buck-Boost变换器的关系 3.5.2 反激(Flyback)变换器 I1 I2 电感电流工作模式比较 电流断续时： 电流连续时： 如果Po相等，CCM时器件的电流峰值比DCM的小！ 变压器匝比比较 晶体管电压应力： 二极管电压应力： 变压器匝比的选择灵活性很大！ ? UQ ? UD ? ? UQ ? UD ? 根据实际可采购到的晶体管、二极管的电流、电压定额和价格来合理选择匝比。 工作原理 外特性 变换器设计 与Buck-Boost变换器的关系 3.5.2 反激(Flyback)变换器 Flyback Buck/Boost 电感释能 电感储能 两种变换器对比 第1步：加入隔离变压器； 第3步：调整变压器次级位置； 第2步：将Lc和变压器集成在一 起，用激磁电感代替Lc； 第4步：将Q移到下面。 Buck-Boost到Flyback的演变 讨论内容 1、 单端反激变换器，输入直流电压Vs=9.8-12.2V,开关频率100KHz，额定负载电流1A，最小负载电流0.1A，要求输出Vo恒定48V，电压纹波小于1%，假设T和D管通态压降为1V，请分析计算变压器变比，电感L1，确定C值，选定Q和D管 2 、Buck变换器与正激变换器、Buck-Boost变换器与反激变换器原理与参数比较 * 第3章 直流/直流变换器 第3章 直流/直流变换器