一种基于正激变换器的开关电源设计方法_图文（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）综合资讯在线阅读原文阅读在线商城下载专区DATASHEET技术论坛商务频道嵌入式系统单片机DSPEDA/PLD接口电路存储技术显示光电电源技术传感/控制模拟技术通信网络无线通信电测仪表消费电子汽车电子所在的位置:首页→技术文章→电源技术→正文入门最佳:OK-2440-IIIS3C2440ARM9开发板(开发板+培训教程+源码+开发工具红色飓风II代-Altera版USB2.0-CY7C68013-128S开发板红色飓风II代-Xilinx版一种基于正激变换器的开关电源设计方法发布日期:2006-03-15作者:郑慧汤天浩韩金刚来源:变频器世界摘要:本文通过对正激变换器拓扑进行等效变换,推导出其参数计算公式,并用Pspice对正激变换器电路进行仿真验证。最后,设计一个以双管正激电路为主电路的开关电源,并给出了Pspice的仿真结果。关键词:正激变换器等效变换参数计算Pspice仿真开关电源1引言经过多年的发展,开关电源技术已经取得了很大成功,其应用也十分普遍和广泛。但因其结构复杂,涉及的元器件较多,以及要降低成本、提高可靠性,仍存在一些问题需要解决。例如:电源的设计和生产需要较高的技术支持;电路的调试要有实际经验,也有一定的难度。对于第一个问题,由于目前各种开关电源虽然形式多样,结构各异,但其大都源于几种基本的DC-DC变换器拓扑结构,或者是这些基本电路组合,因此,可以对几种基本DC-DC变换器进行分析,将已有的电路设计公式应用于实际开关电源的设计。对于第二个问题,随着计算机硬件和软件的发展以及仿真技术的不断完善,人们可以利用仿真技术来解决开关电源产品开发和生产中存在的问题。本文在对基本的Buck变换器电路拓扑分析的基础上,对与之相关的正激变换器和双管正激变换器进行了分析,发现可以通过等效变换,从Buck变换电路的设计公式中推导出正激变换和双管正激变换电路的参数计算公式;此外,采用Pspice仿真软件进行了电路仿真试验,仿真结果证明了开关电源电路设计的正确性。2Buck变换的拓扑结构与参数设计基本Buck变换器的电路拓扑结构如图1所示,由电压源Vi、串联开关S、续流二极管VD和由LC组成的电流负载组合而成,其中L的大小决定输出电流纹波,而输出电压纹波则由C决定,这是最基本的一种直流变换器。图1基本的Buck变换器文献[1]给出了Buck变换器的电路设计公式,根据Buck变换器的输出公式:TIOMAP3530开发平台888元51单片机系列国内最超值的单片机学习开发系统ELITE-III单片机学习开发系统-支持ATMEL、STC、WINBOND、SST四种芯片编程-支持USB接口编程-功能强大-精美包装ELITE-IV单片机开发系统248元单片机读写U盘方案-SL811HST开发套件ARM开发板系列Basic2410+3.5寸套装lVGA1024*768S-video接口lwinceBSP6.0OK-2440-III+3.5寸套装(送配套教材书Micro2440开发板+3.5NEC套装式中:ρ为占空比,且有:ρ=ton/T,则ρ=Vo/Vi。电感L的计算公式为:式中:f为开关频率;Iomin为输出最小电流。而电容C的计算公式为:式中:ΔVo为输出电压纹波。3正激变换的公式推导3.1拓扑结构与工作模式一个单管正激变换器的主电路拓扑结构如图2所示,由于正激变换器是在基本的Buck型变换器基础上多了一个隔离变压器T1、一个二极管VD1和一个由回收绕组N3和箝位二极管VD3构成的复位电路。由于电路形式发生了变化,所以设计时不能直接使用上述基本Buck变换器的参数计算公式。本文通过对正激变换器工作模式的分析,采用等效变换方法将正激变换器等效为一个基本的Buck变换电路,由此可将基本Buck变换电路的参数计算公式(2和(3推广到一类正激变换器的参数计算,建立新的设计公式。图2单管正激变换器主电路结构正激变换器的工作模式为:(1当V1导通时,二极管VD1导通,输入电网经变压器耦合向负载传输能量,此时,滤波电感L1储能;(2当V1截止时,二极管VD1截止,电感L1中产生的感应电势使续流二极管VD2导通,电感L1中储存的能量通过二极管VD2向负载释放。3.2等效变换与参数计算根据对正激变换器工作模式的分析,可以发现二极管VD1的通断与开关管V1的通断同步,因此可以将二极管VD1用一个等效开关管V代替,如果可以忽略V1的导通压降,则变压器副边绕组的感生电压为:式中:k为变压器的匝比,且