在设计反激变压器的时候需要考虑众多问题,输入的最高电压Vin(max),变压器漏感产生的尖锋电压Vleg,反射电压 Vor,开关管承受电压 Vds等等参数,它们之间互相制约。
无论是设计连续模式还是非连续模式的反激变换变压器,一般都以临界模式来计算;非连续模式时,当以最大负载时设计为临界模式,则正常工作是为非连续模式反激变换;连续模式时,当以一定的负载比例为工作时为临界模式,则工作时为连续模式的反激变换。
当输入电压最低,输出功率最大时,占空比D最大;对于原边开关管来讲,当输入电压最高时,开关管关断时承受的电压应力最高;由此需要根据实际应用情况综合确定占空比Dmax(一般介于0.3~0.5),和反射电压Vor。
(几个概念:漏感尖峰是变压器漏感引起的电压尖峰;反射电压Vor为次级二极管导通时,变压器次级电压反射回初级的电压。)
对于临界模式有:
根据伏秒积平衡有: Vin*D*T= Vor *(1-D)*T
对上公式有两个限制条件:
1、开关管的Vds对Vor的限制,因为在最高输入电压Vin (max)+Vor对开关管的Vds击穿电压必须要留有足够的 预量。(即可控硅的Vds和最大输入电压值确定了,Vor值的大小)。
2、占空比Dmax的限制,要求占空比Dmax介于0.3~0.5间。(原则上反激电源的最大占空比应该小于0.5,否则环路不容易补偿,有可能不稳定。
从前面推导的占空比的公式可以看出,相同条件下,D越大,则Vor越大,因此,如果D太大,则意味着反射电压较高,对于单端反激电路来讲就会增加MOSFET的电压应力和吸收损耗。另外一个对于占空比大于50%的电路,容易引起次谐波震荡带来不稳定。书中也有比较详细的介绍。
)
其中
Vor 为为开关管关断期间,变压器副边电压根据电磁感应定律,反射到变压器原边绕组的两端的电压。Vor越高,吸收电路上消耗的功率就越高,效率就会降低;同时Vor越高开关管的电压应力也会越大。Vor低,则副边二极管的反向电压应力变高,二极管吸收损耗增大。因此,要根据实际情况选择Vor.
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