flyback的分析和設計

圖十二

其中Lm代表著(zhù)勵磁電感,其它部分則是一個(gè)理想變壓器.對一個(gè)設計良好的變壓器來(lái)說(shuō),需要的勵磁電流,總是占總電流的很小的一部分.這個(gè)簡(jiǎn)單的變壓器模型忽略了諸如漏感,耦合電容,層間電容,電阻等參數.但是,這個(gè)模型做為開(kāi)始的分析讓然是一個(gè)好的選擇.

下面就把這個(gè)簡(jiǎn)單的變壓器的模型插入到我們的flyback的電路(圖六)當中,并規定電壓電流的正方向,如圖十三所示.

圖十三

假定這個(gè)flyback電路仍然工作在穩定的CCM狀態(tài).

在狀態(tài)1 mosfet Q開(kāi)通,二極管D關(guān)斷,電路如圖十四所示.

圖十四

應用我們最開(kāi)始的假設,然后列寫(xiě)狀態(tài)方程:
(21)
(22)
(23)
這個(gè)狀態(tài)持續時(shí)間為dTs.Lm中的電流i在Vg的作用下,線(xiàn)性增加,斜率為.能量?jì)Υ嬖贚m中.

在狀態(tài)2 Mosfet Q關(guān)斷,二極管D開(kāi)通,電路如圖十五所示.

圖十五

在最開(kāi)始的假設情況下,列寫(xiě)狀態(tài)方程:
(24)
(25)
(26)
這個(gè)狀態(tài)持續時(shí)間為 ,Lm中的電流i在二次側折射電壓的作用下,開(kāi)始線(xiàn)性減少,斜率為.能量轉移到輸出.

在經(jīng)過(guò)一個(gè)周期的折騰后,電感Lm電流回到周期開(kāi)始的點(diǎn),C上的電壓回到周期開(kāi)始的點(diǎn).因為,這是一個(gè)工作在和諧狀態(tài)下的電路.所以有:
(27)
(28)
輸入電流ig的周期平均值為:
(29)
解等式 27 和等式 28 得:
(30)
(31)
對比等式 30 和等式 8 以及等式 31 和等式 9. 發(fā)現沒(méi)有,是不是buck-boost和flyback的直流增益很像?也說(shuō)明了,flyback是由buck-boost演變而來(lái)的.

下面研究Mosfet和二極管D所承受的電壓.

(32)
(33)
用等式(30)來(lái)做簡(jiǎn)化,則有:
(34)
(35)
電感紋波電流的算法,在等式 13 中已經(jīng)給出.

同樣假設設計為i的5%.則通過(guò)Mosfet的RMS電流油等式 15 給出.通過(guò)二極管D的RMS電流為:
(36)
輸入的RMS電流等于Mosfet的RMS電流.

照前面的方法計算C的紋波電流的RMS值為:
(37)
紋波電壓為:
(38)

到現在為止,好像CCM-flyback的draft(這里我實(shí)在找不到一個(gè)合適的詞來(lái)形容,所以就只好用這個(gè)字了.希望都能明白這個(gè)字后面的意思)設計呼之欲出了啊.

到這里,如果正好你也看過(guò)了 菜鳥(niǎo)課堂1 的話(huà),那恭喜你,你已經(jīng)是初級的ccm-flyback設計師了.可以開(kāi)始做自己的flyback了,雖然性能還很差,也許變壓器還會(huì )飽和,可能還會(huì )響,但不管怎樣,這是第一個(gè)哦.