不用快播看簧片的网址

不用快播看簧片的网址

EEPW不用快播看簧片的网址 > 电源与新能源 > 设计应用 > 自激式开关电源三个重要公式的推导与验证

自激式开关电源三个重要公式的推导与验证

作者:葛中海(中山市技师学院,广东中山 528400)时间:2022-07-29来源:电子产品世界

摘要:本文讨论了的三个重要公式与电路的诸多参数有关,它们之间存在一定的内在逻辑关系。三个重要公式的分析与推导过程,具有很强的现实意义,对于的设计、参数的变更与优选,提供理论上的重要指引。

本文引用地址:http://www.846420.com/article/202207/436841.htm

关键词

2015 年,笔者因缘际会编写《开关电源实例电路测试分析与设计》一书,在写作“第三章”《自激式开关电源的原理与应用》时发现,实测的波形数据之间存在千丝万缕的内在逻辑关系。于是,我就给这些电参量赋予相关的字母符号,然后分析推演出 3 个公式,并得到实测波形的恰当验证。当年测试时 AC110 和 AC220 整流滤波电压分别为 165 V 和 330 V,今次测量分别为 160 V 和 320 V。虽然众多测试数据稍有差异,但无论过去还是现在,数据都很自洽,下面是分析推演及验证过程。

自激式开关电源的工作于临界导电模式(boundary conduction mode, BCM)。tON 期间次级无电流,初级电流从零线性增加,tON 结束时到达峰值 I1PtOFF 期间初级无电流,次级电流从峰值 I2P 线性减小,tOFF 结束时刚好降为零,以便重新开始新的周期,这是自激式开关电源核心本质。因此,它完全满足“伏·秒”相等的原则,故此才能推导出与之相 关的三个重要公式。

图 1 所示为自激式开关电源最基本的电路,它是根据实际电路抽离出来的侧重于能量变换的部分,有关市电输入差模与共模干扰抑制、整流滤波和反馈稳压电路均被略去。

1659099972460402.png

图1 自激式开关电源最基本的电路

1659100010985164.png

image.png

1 自激动式开关电源的第一个重要公式

1659100181863655.png

image.png

图3 HP1018打印机自激式开关电源AC110供电时、负载100 Ω时工作波形

1.1 变压器的匝比

1659100303948076.png

1659100409289654.png

1.2 开关管截止时初级感应电压

当开关管截止时次级因有电流流过而发生自感,根据变压器工作原理,初级会因互感而产生负脉冲电压,也称次级向初级的反激电压。这期间,初、次级的匝数之比仍然等于它们的电压之比,即:

1659100482143658.png

即,开关管截止时初级绕组感应负脉冲电压约等于 183 V。

1659100555816429.png

1659100580246328.png

1659100616829315.png

1659100653723185.png

2 自激动式开关电源的第二个重要公式

在自激式开关电源中,开关管导通时变压器励磁、磁通量增大;开关管截止时,次级整流二极管 VD 导通,变压器消磁、磁通量减小。稳定工作时,磁通量的增大量等于减小量,根据“伏·秒”相等原则,初级绕组每一匝的磁通增加量等于次级绕组每一匝的磁通减小量,即:

1659100731663951.png

1659100772214632.png

1659100826903811.png

1659100851583367.png

1659100882984046.png

1659100912985669.png

1659100945397022.png

1659100972879414.png

1659101000999911.png

1659101026571744.png

1659101063272762.png

1659101156120177.png

image.pngimage.png

自激式开关电源的与振荡频率没有关系,但当电源从 AC110 V 改为 AC220 V 供电时,辅助绕组感应的正脉冲电压加倍,经 RC 充电通路加到开关管栅极,使开关管开启电压提前到来,充放电速度加快、振荡频率升高。如图 4(AC110 V 供电)和图 6(AC220 V 供电)所示,在负载同为 100 Ω 时,后者的工作频率明显高于前者。

1659101320969610.png

1659101353112053.png

参考文献:

[1] 葛中海.开关电源实例电路测试分析与设计图书目录(第2版)[M].北京:电子工业出版社,2015:89-92.

(注:本文转载自《电子产品世界》2022年7月期)

评论


相关推荐

技术专区

关闭