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离线单端正激变换器-多输出,能量恢复绕组(P2)——电源适配器行业知识发布于:2014年04月23日

作者:佚名浏览次数:来源:本站原创
导读:离线单端正激变换器-多输出,能量恢复绕组(P2)——电源适配器行业知识 主变压器上多加的绕组可提供附加辅助输出。再一次,选择副边电压值使稳态情况下输出扼流圈中的正向和反向伏秒等于零。因此在负载保

离线单端正激变换器-多输出,能量恢复绕组(P2)——电源适配器行业知识


主变压器上多加的绕组可提供附加辅助输出。再一次,选择副边电压值使稳态情况下输出扼流圈中的正向和反向伏秒等于零。因此在负载保持合适的常值时,如果主输出开关电源电压稳定,辅助电源电压也是稳定的。如果任何输出的负载减小到低于扼流圈临界电流,则该开关电源的输出电压开始升高。结果在零负载条件下,输出电压将等于变压器副边的峰值电压(对50%占空比,该值可为正常输出电压的两倍)。

因此,反激变换器中变压器的副边电压是由主输出钳位并设计良好,与之相反,在正激变换变器中当负载低于临界值时输出电压却会非常高。因此在正激变换器中,使电感空对空电流的临界值低于输出的最小负载是重要的。如果要求负载到零或接近于零,就需要提供假负载或电压钳位来防止输出过电压。对多输出应用情况,使用耦合输出电感器可大大减小该问题。
能量恢复绕组(P2)

在晶体管Q1导通期间,能量会传递到输出电路。同时变压器的原边有磁化电流成分,它将能量储存在磁心的磁场中。

Q1关断时,除非提供钳位或能量恢复作用,否则该储存的能量会在开关晶体管Q1的集电极产生大的破坏性反激电压。

注意:与反激变换器不同,在反激(关断)期间,输出二极管反偏,不提供任何钳位作用。

本例中接有“能量恢复绕组”P2和二极管D3,所以在反激期间储存的能量将返回电源。注意,反激期间反激绕组P2两端的电压被D3钳位于VC,绕组的尾端为正。因为原边的起始端与电源电压VC连接,因此晶体管集电极上的电压是VC的两倍(假设原边绕组与反激绕组匝数相等)。

为防止P1和P2之间过多的漏抗引起晶体管集电极上的电压过高,习惯上将能量恢复绕组P2与主原边绕组P1双线绕制。在此结构中重要的是二极管D3应放置在能量恢复绕组的起始端。原因是线间电容CC(可认为是双股绕组)将起到类似Q1集电极与P2和D3连接点之间的寄生电容的作用。如图2.8.1中所示的寄生电容CC。按这种方法连接,在Q1导通期间D3将该电容与Q1集电极隔离。因此在Q1导通期间,D3阻断了任何电流在CC中的流动(注意两绕组P1和P2的尾端同时变负,CC两端的电压不变化)。在反激期间,CC在Q1的集电极提供附加的钳位作用,任何的过电压趋势将使CC中有电流流过,并经D3回到电源。常常在CC的位置接上一个真实的外接电容来加强绕组寄生电容以改善钳位作用。但是增加外接电容时要小心,因为若电容值 太大,会在输出电压上引起电源的纹波频率调制。

在高压离线应用中,由于双股绕组两端的高压应力,通常需要特殊的职离。可是,如果配置有附加钳位电容CC,能量恢复绕组可以绕在分离的(非双股)绝缘层,这可减小过电压而又不影响钳位作用。另一种方法,也可使用在第一部分所展示的低损耗能量缓冲系统。

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