带隔离变压器的直流变换器.pptVIP

* 电路结构： 原边： 变压器接在两个桥臂的中点 副边： 单相桥式电路， 用LC滤波电路输出 全桥功率电路 Q1、Q4一组，Q2、Q3一组交替导通 两个桥臂晶体管的驱动信号相差180° 工作原理 * 工作模态1 Q1、4导通时：（ton） 原边： u1＝＋Ui，uQ2、3＝＋Ui 副边：D1、4导通，电感储能 u2＝＋nUi，uD2、3＝－nUi * 工作模态2 Q1、2、3、4都关断时：（tof） 原边：没有电流 副边：D1、2、3、4导通，电感释能 u2＝0，iD1、2、3、4＝iL/2 * 工作模态3 Q2、3导通时：（ton） 原边： u1＝-Ui，uQ1、4＝＋Ui 副边：D2、3导通，电感储能 u2＝-nUi，uD1、4＝－nUi * 工作模态4 Q1、2、3、4都关断时：（tof） 原边：没有电流 副边：D1、2、3、4导通，电感释能 u2＝0，iD1、2、3、4＝iL/2 * 数量关系 当电路稳态工作时，副边回路应满足 整理得 （ ） 结论：通过调节占空度，可以调节输出电压的大小 * 全桥功率电路工作小结 原边： Q1、Q2交替导通，在u1侧得到幅值为Ui的交流电压 副边是一个全波电路，用LC滤波电路输出 D1、D2轮流工作，当Q1和Q2都关断时，D1D2各自承担电感电流的一半 晶体管承受的最高电压为Ui，二极管承受的最高电压为nUi Q1Q2各自的ton不能超过周期的50% * 在理想情况下，元器件和导通时间是完全对称的，那么变压器中正负电流也是完全对称的，变压器没有直流磁化问题 在实际情况中，导通时间和元器件不可能完全对称，那么变压器中的正负电流也不可能完全对称，因此会存在直流分量，造成磁路饱和，解决办法：可以在原边回路中串联一个电容，以阻断直流电流 全桥功率电路工作小结 * 单相功率电路比较 晶体管承受电压：全桥=半桥=Ui，推挽=2Ui 若输出相同功率，晶体管流过电流： 全桥=推挽=半桥/2 饱和电压：桥式两个，半桥和推挽均为一个 桥式适合于高压输入场合 推挽适合于低压输入场合 全桥 半桥 推挽 * 谢 谢！ 放映结束 感谢各位观看！ 让我们共同进步 * 隔离DC-DC变换电路（DC－AC－DC） 特点: 输入输出隔离；可以多路输出；可以升降压(远大于1或远小于1) 分类： 单管 正激、反激 双管 推挽、半桥 四管 全桥 按输出来分 单端：正激、反激 双端：推挽、半桥、全桥 * 单端反激式变换器(Flyback) (1)电路构成 T、Q、D、C、 Q ON时: D截止，电感储能 Q OFF时: D导通，电感释能 (2)工作过程 能量不能突变： 磁通不能突变 电感电流不能突变 * 单端反激式变换器 Q ON时: 同名端为“+”，D截止 电感变压器作电感运行 电感储能 输出负载由电容提供能量 若电感L1是线性的，则 * 单端反激式变换器 Q OFF时: 同名端为“-” D导通 电感储存能量向电容和 负载提供 若电感L2是线性的，则 * 磁通 ：垂直于某一面积所通过的磁力线总数 磁物理量 定义： 磁场强度H：描述磁场的力的性质的物理量，完全只 是反映磁场来源的属性，与磁介质没有关系 磁感应强度B：是描述磁场的力的性质的物理量 ，反映磁场来源的属性，与磁介质的属性 磁导率μ：表征磁介质磁性的物理量 关系式 在变压器中， 而 * ( ) 单端反激式变换器状态分析 在稳态时，转换瞬间磁通连续： 此外，电感与匝数的平方成正比 代入前式 * 单端反激式变换器的同名端变化 对于反激式变换器，在一个周期内，可以自动完成磁复位。 如果将反激式变换器的变压器同名端改为相同端，则不能完成磁复位！ * 变压器的磁复位 在晶体管导通时，输入电流包含负载电流折射分量i2’和磁化电流分量im 磁化电流im将能量储存在变压器磁芯中 问题：当晶体管关断时，没有磁场泄放回路，会造成过大的电压应力；并且导致铁心饱和,危害功率器件 解决方法：变压器额外加上复位绕组N3和二极管Ｄ2 * 正激式变换器的电路变化 BUCK变换器 带变压器隔离BUCK变换器 带磁复位正激式变换器 输入输出间无法隔离 变压器无法实现磁复位 * 正激式变换器 (1)电路构成 T、Q、LC D1、D2、D3 * 正激式变换器 Q ON时: D1导通，传递能量 Q OFF时: D1截止，磁复位，D3续流 实际上和降压变压器工作方式类似 变压器次级 输出端： （2）工作过程 输入输出关系 式中，变比n＝N1/N2 * * 特点:变压器双向磁化，利用率高，输出交流脉冲 常用电路有:推挽，半桥，桥式 适合DC/AC