反激�變壓�開關(guān)電源,是指當(dāng)變壓器的初級線圈正好被直流脈沖電壓激�(lì)�(shí),變壓器的次級線圈沒有向�(fù)載提供功率輸出,而僅在變壓器初級線圈的激 �(lì)電壓被關(guān)斷后才向�(fù)載提供功率輸�,這種變壓�開關(guān)電源稱為反激式開�(guān)電源�
�1-a是反激式變壓器開關(guān)電源的簡單工作原理圖� �1-a�,Ui是開�(guān)電源的輸入電壓,T是開�(guān)變壓�,K是控制開�(guān),C是儲(chǔ)能濾波電�,R是負(fù)載電�。圖1-b是反激式變壓器開關(guān)電源� 電壓輸出波形�
把圖1-a與圖1-16-a�(jìn)行比較,如果我們把�1-16-a中開�(guān)變壓器次級線圈的同名端對�(diào)一�,原來變壓器輸出電壓的正、負(fù)極性就�(huì) 完全顛倒過�,圖1-b所示的電壓輸出波形基本上就是從�1-16-b的波形顛倒過來的。不�,因?yàn)閳D1-16-b的波形對�(yīng)的是純電阻負(fù)載,而圖 1-b的負(fù)載是一�(gè)�(chǔ)能濾波電容和一�(gè)電阻并聯(lián)。由于儲(chǔ)能濾波電容的容量很大,其兩端電壓基本不變,變壓器次級線圈輸出電壓uo相當(dāng)于被整流二極� 和輸出電壓Uo�(jìn)行限�,因此,�1-16-b中輸出電壓uo的脈沖尖峰完全被削除,被限幅后的剩余電壓幅值正好等于輸出電壓Uo的值Up,同�(shí)也等 于變壓器次級線圈輸出電壓uo的半波平均值Upa�
反激電源的連續(xù)與斷�(xù)模式是指變壓器的工作狀�(tài),在滿載狀�(tài)變壓器工作于能量完全傳遞,或不完全傳遞的工作模式。一般要根據(jù)工作�(huán)境�(jìn)行設(shè)�(jì),常�(guī)反激電源�(yīng)該工作在連續(xù)模式,這樣開關(guān)�、線路的損耗都比較小,而且可以減輕輸入輸出電容的工作應(yīng)�,但是這也有一些例外。需要在這里特別指出:由于反激電源的特�(diǎn)也比較適合設(shè)�(jì)成高壓電�,而高壓電源變壓器一般工作在斷續(xù)模式,本人理解為由于高壓電源輸出需要采用高耐壓的整流二極管。由于制造工藝特�(diǎn),高反壓二極管,反向恢復(fù)�(shí)間長,速度低,在電流連續(xù)狀�(tài),二極管是在有正向偏壓時(shí)恢復(fù),反向恢�(fù)�(shí)的能量損耗非常大,不利于變換器性能的提�,輕則降低轉(zhuǎn)換效率,整流管嚴(yán)重發(fā)�,重則甚至燒毀整流管。由于在斷續(xù)模式�,二極管是在零偏壓情況下反向偏置,損耗可以降到一�(gè)比較低的水平。所以高壓電源工作在斷續(xù)模式,并且工作頻率不能太�。還有一類反激式電源工作在臨界狀�(tài),一般這類電源工作在調(diào)頻模�,或�(diào)頻調(diào)寬雙模式,一些低成本的自激電源(RCC)常采用這種形式,為保證輸出�(wěn)�,變壓器工作頻率隨著,輸出電流或輸入電壓而改�,接近滿載時(shí)變壓器始終保持在連續(xù)與斷�(xù)之間,這種電源只適合于小功率輸出,否則電磁兼容特性的處理�(huì)很麻��
反激式開�(guān)電源在控制開�(guān)接通期間不向負(fù)載提供功率輸出,僅在控制開關(guān)�(guān)斷期間才把存�(chǔ)能量�(zhuǎn)化成反電�(dòng)勢向�(fù)載提供輸�;當(dāng)控制開關(guān)的占空比�0.5�(shí),變壓器次級線圈輸出電壓的平均值Ua約等于電壓值Up(用半波平均值Upa代之)的二分之一;而流過負(fù)載的電流Io(平均電流)正好等于流過變壓器次級線圈電流的四分之一�
�(dāng)反激式開�(guān)電源�(dāng)控制開關(guān)的占空比�0.5�(shí),電壓脈�(dòng)系數(shù)Sv約等�2或大�2,而電流脈�(dòng)系數(shù)Si約等�4。反激式開�(guān)電源的電壓脈�(dòng)系數(shù)與正激式變壓器開關(guān)電源的電壓脈�(dòng)系數(shù)基本相同,但電流脈動(dòng)系數(shù)比正激式變壓器開關(guān)電源的電流脈�(dòng)系數(shù)大兩�。由此可�,反激式開�(guān)電源的電壓和電流輸出特性要比正激式變壓器開關(guān)電源�。特別是,反激式開�(guān)電源使用的時(shí)候,為了防止電源開關(guān)管過壓擊,其占空比一般都取得小于0.5,此�(shí),流過變壓器次級線圈的電流會(huì)出現(xiàn)斷流,電壓和電流的脈�(dòng)系數(shù)都會(huì)增加,其電壓和電流的輸出特性將變得更差�
由于反激式開�(guān)電源僅在控制開關(guān)�(guān)斷期間才向負(fù)載提供能量輸�,當(dāng)�(fù)載電流出�(xiàn)變化�(shí),開�(guān)電源不能立刻對輸出電壓或電流�(chǎn)生反�(yīng),而需要等到下�(gè)工作周期�(shí),通過輸出電壓取樣和調(diào)寬控制電路的作用,開�(guān)電源才開始對已經(jīng)過去了的事件�(jìn)行反�(yīng)(即改變占空比),因�,反激式開�(guān)電源輸出電壓的瞬�(tài)控制特性相對來說比較差。有�(shí),當(dāng)�(fù)載電流變化的頻率或相位正好與取樣、調(diào)寬控制電路輸出電壓的延時(shí)特性在相位保持一致的�(shí)�,反激式開�(guān)電源輸出電壓可能�(huì)�(chǎn)生抖�(dòng)。這種情況在電視機(jī)開關(guān)電源中最容易出現(xiàn)�
反激式開�(guān)變壓器的鐵心一般都需要留一定的氣隙,一方面是為了防止變壓器的鐵心因流過變壓器初級線圈的電流過大,容易產(chǎn)生磁飽和;另一方面是因?yàn)樽儔浩鞯妮敵龉β蚀�?,需要通過�(diào)整變壓器鐵心的氣隙和初級線圈的匝�(shù),來�(diào)整變壓器初級線圈的電感量大小。因�,反激式開�(guān)變壓器初、次級線圈的漏感都比較大,從而會(huì)降低開關(guān)變壓器的工作效率,并且漏感還�(huì)�(chǎn)生反電動(dòng)�,容易把開關(guān)器件擊穿�
反激式變壓器開關(guān)電源的優(yōu)�(diǎn)是電路比較簡單,正反激式變壓器開關(guān)電源少用一�(gè)大儲(chǔ)能濾波電�,以及一�(gè)�(xù)流二極管,因�,反激式變壓器開關(guān)電源的體積要比正激式變壓器開關(guān)電源的體積小,且成本也要降低。此外,反激式變壓器開關(guān)電源輸出電壓受占空比的調(diào)制幅�,相對于正激式變壓器開關(guān)電源來說要高很多,因�,反激式變壓器開關(guān)電源要求�(diào)控占空比的誤差信號幅度比較低,誤差信號放大器的增益和�(dòng)�(tài)范圍也比較小。由于這些�(yōu)�(diǎn),目�,反激式變壓器開關(guān)電源在家電領(lǐng)域中還是被廣泛使��