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AC-DC電源的基礎(chǔ)知識(5)-反激式

2020-09-11

反激式是常使用在小功率電源模塊上的方法反激方式分有自勵型的RCC(Ringing Choke Converter)、他勵型的PWM型、利用共振技術(shù)RCC準(zhǔn)諧振型等3種。RCC型主要用在系統(tǒng)的輔助電源等小功率用途,相較于PWM型,設(shè)計(jì)略為復(fù)雜近年PMW型內(nèi)置MOSFETIC較普遍,小功率用途上較常采用PWM型。準(zhǔn)諧振型是利用專用的IC進(jìn)行控制,但噪聲比PWM低且損耗也較小,因此部分應(yīng)用會采用準(zhǔn)諧振型。 在AC-DC轉(zhuǎn)換時(shí),開關(guān)方式的AC-DC轉(zhuǎn)換較常使用,還可以用變壓器方式。和線性穩(wěn)壓器相比,反激式的部件多且成本高,限用于必須絕緣時(shí)。特征是構(gòu)造簡單、部件數(shù)量少。

 

不太要求輸出精度的應(yīng)用,能利用變壓器的匝數(shù)比粗略設(shè)定輸出電壓,也可以作為非穩(wěn)定輸出電源使用。為了能穩(wěn)定輸出,必須增加控制開關(guān)用晶體管的電路。其他還有輸入電壓范圍大等優(yōu)點(diǎn),但也存在著較大的峰值電流,會流向開關(guān)元件、二極管、輸出電容器的缺點(diǎn)。利用光耦合器隔離二次側(cè)(輸出)端的反饋,如此一來就能形成絕緣電源了。

 

關(guān)于反激式的基本工作如上圖所示。MOSFETON時(shí),電流經(jīng)過變壓器初級繞組,蓄積電能。此時(shí)二極管為OFF。MOSFETOFF時(shí),蓄積的電能通過二極管,從變壓器的次級繞組向外輸出,之后再經(jīng)由整流-平滑,產(chǎn)生DC電壓。上述工作模式也稱為ON/OFF方式。各部的波形如下圖所示。

 

反激的變壓器可以看作一個帶變壓功能的電感,是一個buck-boost電路。反激式電源模塊是指使用反激高頻變壓器隔離輸入輸出回路的開關(guān)電源。反激指的是在開關(guān)管接通的情況下,當(dāng)輸入為高電平時(shí)輸出線路中串聯(lián)的電感為放電狀態(tài)。相反,在開關(guān)管斷開的情況下,當(dāng)輸入為高電平時(shí)輸出線路中的串聯(lián)的電感為充電狀態(tài)。反激式AC-DC電源模塊工作原理為整流濾波-開關(guān)管-驅(qū)動-變壓器-整流濾波-取樣反饋。

 

單端反激電源模塊采用的是穩(wěn)定性很好的雙環(huán)路反饋的控制系統(tǒng),所以它可以通過開關(guān)電源的PWM迅速調(diào)整脈沖占空比,從而在每一個周期內(nèi)對前一個周期的輸出電壓和低級線圈充磁峰值電流進(jìn)行有效調(diào)節(jié),達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。這種反饋控制電路的最大特點(diǎn)是在輸進(jìn)電壓和負(fù)載電流變化較大時(shí),具有更快的動態(tài)響應(yīng)速度,自動限制負(fù)載電流,補(bǔ)償電路簡單。

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