正激式PWM DC/DC轉換器
正激隔離式轉換器沒(méi)有非隔離式轉換器與之對應,可以用以下的方法構成。
?。?)Buck轉換器的開(kāi)關(guān)管和開(kāi)關(guān)二極管之間,并聯(lián)一個(gè)電感,再串聯(lián)一個(gè)二極管,構成一個(gè)虛擬的無(wú)變壓器電路,如圖(a)所示。為了使電感 能量有釋放的通道,在電感上加了一個(gè)耦合線(xiàn)圈和一個(gè)二極管。如圖(a)所示的電路并沒(méi)有實(shí)際意義,因為在理想情況下,變壓器的輸出電壓等 于輸人電壓。本節畫(huà)出這個(gè)電路,只是為了使分析系統化。
如圖 正激式轉換器的構成過(guò)程
?。?)用一個(gè)變壓器代替如圖(a)中的電感L1,就得到了正激式轉換器的構成,如圖(b)所示。
正激式轉換器的變壓器次級串接一個(gè)整流二極管D1,并聯(lián)一個(gè)續流二極管碭,輸出經(jīng)L、C濾波器到負載。正激式轉換器的工作原理與Buck轉換 器相似。如圖(b)所示,當主開(kāi)關(guān)S導通時(shí),變壓器次級整流二極管D1導通,續流二極管D2關(guān)斷,直流電源功率通過(guò)變壓器傳送到負載,同時(shí)濾 波電感L儲能;主開(kāi)關(guān)S關(guān)斷時(shí),次級整流二極管D1關(guān)斷,續流二極管D2導通,濾波電感上的能量向負載釋放。
正激式轉換器的主要問(wèn)題是需要另加磁復位(Reset)措施。一種復位措施是在磁心上另加一個(gè)繞組(第三個(gè)繞組),匝數為W3如圖(b)所示,稱(chēng)做 磁復位繞組。繞組W3的極性與初級繞組W1相反,一般M3=W1。W3與整流二極管串聯(lián)后并接于直流輸入電源Ui的正極上。開(kāi)關(guān)S導通時(shí),W3回路中 二極管D3阻斷,沒(méi)有電流流過(guò),磁心從原始磁狀態(tài)被勵磁(或稱(chēng)磁化)(MagnetizatiON)。當開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí),復位繞組電流使磁心去磁(Demagneti- zation),故復位繞組也稱(chēng)做去磁繞組。勵磁電流下降到零,磁心復位到原始磁狀態(tài),以便下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期磁心重復勵磁。如果沒(méi)有復位措施, 幾個(gè)開(kāi)關(guān)周期后,磁心不斷被勵磁并逐漸進(jìn)入飽和狀態(tài),轉換器不能正常工作。
在連續導電模式(COM)條件下,正激式轉換器的輸出/輸入電壓轉換比為:
Uo/Ui=nDu
式中n=U2/W1,W2和W1分別為變壓器二次繞組和一次繞組的匝數。
正激式轉換器開(kāi)關(guān)管承受的最大電壓為2Ui(當W3=W1時(shí))。
正激式轉換器和隔離式Zeta的結構相類(lèi)似,兩者的差別只在于變壓器和續流二極管之間的串聯(lián)元件;正激式轉換器中為整流二極管;隔離式 Zeta轉換器中則是耦合電容。當開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí),變壓器儲存的磁能通過(guò)續流二極管向耦合電容釋放,耦合電容起了磁復位的作用。因此隔離式 Zeta轉換器無(wú)須再加復位措施。
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