反激式轉換器的設計
曲Buck_Boost推演并加隔離變壓器構成的反激式轉換器的原理電路如圖(a)所示。這種轉換器電路簡(jiǎn)單,能高效地提供直流電能輸出,特別適用于要求有多組直流輸出的情況,其缺點(diǎn)是輸出電壓的紋波較大。適合于250 W以下的開(kāi)關(guān)電源應用,電壓和負載的調整率在5%~8%。
在這種轉換器中,主輸出電壓往往作為閉環(huán)控制,它的這種控制方武必然會(huì )同時(shí)影畹到所有的輔助輸出電壓,當個(gè)別某一輔助輸出電壓如果調整率要求較高時(shí),可以在該次級輸出端加裝一個(gè)三端線(xiàn)性集成穩壓器。這時(shí)由于有主輸出閉環(huán)控制的前級調節,線(xiàn)性集成穩壓器的輸入電壓只略高于輸出電壓即可9因此損耗不大。
由于反激式轉換器的多數輔助輸出沒(méi)有加裝三端線(xiàn)性集成穩壓器,因此對它們的穩壓性能不能有過(guò)高的要求。這種轉換器的特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單、耗能小。也可以用可控電感開(kāi)關(guān)電路。
關(guān)于輸出電壓紋波較大的問(wèn)題,如要求輸出紋波降低,可以增加輸出濾波電容來(lái)解決。比較好的辦法是在輸出端附近加一個(gè)小型LC噪聲濾波器來(lái)取代原來(lái)昂貴的低內阻電容。
反激式轉換器,一般有以下兩種工作方式:
(1)完全能量轉換(電感電流不連續方式):在儲能期tON內,變壓器中存儲的所有能量,在反激期toff內都將轉移到輸出端。
(2)不完全能量轉換(電感電流連續方式):存儲在變壓器中的一部分能量,在toff未保留到下一個(gè)toff的開(kāi)始。
這兩種工作方式的小信號傳遞函數是極不相同的,在動(dòng)態(tài)分析時(shí)要做不同的處際上,當轉換器的輸入電壓在一個(gè)較大范圍內發(fā)生變化或/和負載電流在較大的范圍時(shí),必然會(huì )跨越兩種工作方式,因此反激轉換常常要求能在完全和不完全能量縶換方能穩定地工作。但是,要求同一個(gè)電路實(shí)現從一種工作方式轉換到另一種工作方式,上是比較困難的。
在PWM開(kāi)關(guān)轉換器中引人電流模式控制可以大大減少控制回路所遇到的各種問(wèn)題,尤其對于完全能量轉換方式,因此推薦在反激式轉換器中采用電流模式控制。然而,在不完全能量轉換方式中,由于存在傳遞函數的“右半平面零點(diǎn)”,則電流模式控制不能消除固有的不穩定問(wèn)題,這就要求控制環(huán)的增益偏離低頻段,并要求能降低瞬態(tài)響應速度。
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