恢复电路设计基本结构
开关电源解析 2022-09-23

    我们上面主要已经计算出了一次侧的绕组和二次侧的绕组的匝数,那么接下来我们要考虑的就是变压器的辅助绕组匝数,这个辅助绕组主要就是用来将变压器中积蓄的能量释放出来。

    电路的基本结构如下图所示:

    

    在VT1导通期间,变压器T1的磁通量增大,T1积蓄能量;VT1截止期间,释放积蓄的能量,磁通返回到剩磁。

    在上图中,T1上绕有恢复绕组N3,因此VT1截止期间,原来蓄积在变压器中的能量通过VD4反馈到输入侧(C1暂存)。在VT1截止期间,恢复绕组N3两端的自感电压限制为输入电压Ui的数值时,VD4才能把存储在N3中的磁场能转化为电场能反馈到输入侧。这时变压器一次绕组感应电压为:Un1=N1*U1/N3;式中,Un1是N1的感应电压,极性为上负下正;U1是N3的自感电压,极性也是上负下正。

      若主开关元件的耐压为800V,使用率为85%,即(Un1+Ui(max))<=800*0.85=680V;即Un1<=680-350=330V;

       由上式Un1=N1*U1/N3可以求得N3>=[N1*Ui(max)]/Un1=27*350/330=28.6匝,取整数29匝。

      知道了变压器的所有绕组匝数,接下来我们就要考虑变压器的RCD吸收电路的电阻和电容。

      在VT1导通期间,存储在T1中的能量为:E1=[(Ui*Ton)^2]/(2*L1);在上式中,L1为变压器一次绕组的电感量。

       在VT1截止期间,一次绕组感应电压使VD3导通,磁场能转化为电场能,在R1上以热量形式消耗掉。R1中消耗的热量为:E2=(Un1*Un1*T)/R1;

       因为导通和截止时能量是相等的,所以E1=E2.

       整理得:Un1=[根号(R1/(2*L1*T))]*U1*Ton;

       因为输入电压最高Ui(max)时的开关管导通时间Ton(min)最短,把上式中的Ui换成Ui(max),Ton换成Ton(min),加在VT1上的最大峰值电压Udsp为:Udsp=Ui(max)+Un1=Ui(max)*{1+【更号[R1/(2*L1*T)]】*Ton(min)};

    整理得:

    当输入电压Ui(max)时,Ton(min)为:Ton(min)=Ton(max)*Ui(min)/Ui(max)=2.1*200/350=1.2us

            知道了Ton(min)的数值后,为了求出R1的值,那么我们还需要知道L1的数值。

            我们知道Al—Value=L1/(N1*N1);我们之前选择的是EI—28,H7C4的Al-Value的值为5950,则L1=5950*27*27*(10^-9)=4.3mH;

        将已知的数值代入到R1的公式中,可求得R1约为28.2K。

        时间常数R1C1比周期T要大得多,一般取10倍左右,则C1=10*T/R=(10*5*10^-6)/(28.2*10^3)=1773pF;

        当Ui(max)=350V,根据Un1=N1*U1/N3,可以计算出Ui(max)=27*350/29=325V。

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