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反激電源及變壓器設(shè)計(jì)(2) - OFweek電子工程網(wǎng)

 LFS65 2011-03-30

反激電源及變壓器設(shè)計(jì)

2011-01-14 11:55:26 文章來源:OFweek電子工程網(wǎng) 我來說兩句
  • 光電商情網(wǎng)
  • 導(dǎo)讀: 縱觀電源市場(chǎng),,沒有哪一個(gè)拓?fù)淠芟穹醇る娐纺敲雌占?,可見反激電源在電源設(shè)計(jì)中具有不可替代的地位。
  •   上面的工作模式是電流連續(xù)的CCM模式,。在原圖的基礎(chǔ)上,,把電感量降低為80uH,,其他參數(shù)不變,仿真看穩(wěn)態(tài)的波形如下:

      

      t0時(shí)刻,,Q1開通,,那么D1承受反向電壓截止,電感電流在輸入電壓作用下從0開始線性上升,。

      t1時(shí)刻,,Q1關(guān)斷,由于電感電流不能突變,,所以,,電感電流通過D1,向C1充電,。并在C1兩端電壓作用下,,電流下降。

      t2時(shí)刻,,電感電流和二極管電流降到零,。D1截止,MOS的結(jié)電容和電感開始發(fā)生諧振,。所以可以看見MOS的Vds電壓出現(xiàn)周期性的振蕩,。

      t3時(shí)刻,Q1再次開通,,進(jìn)入一個(gè)新的周期,。

      在這個(gè)工作模式中,因?yàn)殡姼须娏鲿?huì)到零,,所以是電流不連續(xù)的DCM模式,。有叫做能量完全轉(zhuǎn)移模式,因?yàn)殡姼兄袃?chǔ)存的能量完全轉(zhuǎn)移到了輸出端,。而二極管因?yàn)橐补ぷ髟贒CM狀態(tài),,所以沒有反向恢復(fù)的問題。 但是我們應(yīng)該注意到,,DCM模式的二極管,、電感和MOS漏極的峰值電流是大于上面的CCM模式的。

      需要注意的是在DCM下的伏秒積的平衡是:

      Vin×(t1-t0)=Vout(t2-t1)

      只是個(gè)波形的正反問題,。就好象示波器的探頭和夾子如果反過來,,那么波形就倒過來。

      你注意看圖的右邊,,看波形具體的定義是什么,。有的波形是兩個(gè)點(diǎn)相減出來的。

      看波形圖也要配合這原理圖來看的。

      當(dāng)MOS開通的時(shí)候,,二極管D1承受著反壓,,是一個(gè)負(fù)的電壓。MOS關(guān)斷的時(shí)候,,二極管導(dǎo)通,,正向壓降很低二極管的反向恢復(fù),和其工作時(shí)PN結(jié)的載流子的運(yùn)動(dòng)有關(guān)系,。DCM時(shí),因?yàn)槎O管已經(jīng)沒有電流流過了,,內(nèi)部載流子已經(jīng)完成了復(fù)合過程,。所以不存在反向回復(fù)問題。會(huì)有一點(diǎn)點(diǎn)反向電流,,不過那是結(jié)電容造成的,。

      在CCM和DCM模式有個(gè)過渡的狀態(tài),叫CRM,,就是臨界模式,。這個(gè)模式就是電感電流剛好降到零的時(shí)候,MOS開通,。這個(gè)方式就是DCM向CCM過渡的臨界模式,。CCM在輕載的時(shí)候,會(huì)進(jìn)入DCM模式的,。CRM模式可以避免二極管的反向恢復(fù)問題,。同時(shí)也能避免深度DCM時(shí),電流峰值很大的缺點(diǎn),。要保持電路一直工作在CRM模式,,需要用變頻的控制方式。

      我還注意到,,在DCM模式,,電感電流降到零以后,電感會(huì)和MOS的結(jié)電容諧振,,給MOS結(jié)電容放電,。那么,是不是可以有種工作方式是當(dāng)MOS結(jié)電容放電到最低點(diǎn)的時(shí)候,,MOS開通進(jìn)入下一個(gè)周期,,這樣就可以降低MOS開通的損耗了。答案是肯定的,。這種方式就叫做準(zhǔn)諧振,,QR方式。也是需要變頻控制的。不管是PWM模式,,CRM模式,,QR模式,現(xiàn)在都有豐富的控制IC可以提供用來設(shè)計(jì),。

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