正激变换器的分析与设计 ( 一 ) 正激是一个带变压器隔离的 BUCK ,因此研究 BUCK 如何工作类似于研究正激如何工作。 我们都知道 BUCK 是降压电路,尤其使用在极低电压输出的场合,例如 1.2V,3.3V 输出等场合,因为它可以避免 LDO 在这些低压运用场合的功率浪费。另外 BUCK 有着极高的效率,一般能做到 90% 。 下图是 BUCK 典型线路图: 那么如何分析 BUCK 线路呢? 1) 把它拆解为 “ ON ”和“ OFF ”线路 2) 针对电感电压的变化列出等式 3) 根据伏秒平衡写出传递方程 稳态分析条件下,电感两端电压平均值需为 0 。 当 switch ON 的时候,等效电路图如下,根据 KVL 定律,可以推导出 ON 时电感两端的电压: 当 switch OFF 的时候,等效电路图如下,根据 KVL 定律,可以推导出 OFF 时电感两端的电压: 了解了 switch ON 和 OFF 两种状态下电感电压,就可以根据伏秒平衡或者电感电压在 steady state 的电压平均值为 0 做出以下方程( ON 的面积需等于 OFF 的面积): 双管正激 了解了 BUCK 伏秒平衡后,下面我们来了解一下双管正激。 双管正激较单管正激的好处是,管子的耐压可以比单管时降低一倍,可以选用更低耐压的 MOS ,这无疑是有利于器件选型的。 类似于 BUCK 线路分析,双管正激分析如下: 当 switches ON 的时候,等效电路图如下,根据 KVL 定律,可以推导出 ON 时电感两端的电压: 当 switches OFF 的时候,等效电路图如下,根据 KVL 定律,可以推导出 OFF 时电感两端的电压: 了解了 switch ON 和 OFF 两种状态下电感电压,就可以根据伏秒平衡或者电感电压在 steady state 的电压平均值为 0 做出以下方程( ON 的面积需等于 OFF 的面积): D3,D4 在这里非常重要,它们起到给变压器消磁的作用,让变压器重新复位。当 switches 关断时,电感电流试图维持原来方向流动, D3,D4 就起到了给这个电感电流续流的作用,如若没有给电感续流,那么终将转换为高压损坏 switches 。续流路径如下: By Vincent