有助于温升的改善,一般设计电流密度取300~500A/cm2。 (3)高频操作时需考虑集肤效应的影响,导线可以使用多芯多股线或绞线,大电流操作时必须使用大
有助于温升的改善,一般设计电流密度取300~500A/cm2。
(3)高频操作时需考虑集肤效应的影响,导线可以使用多芯多股线或绞线,大电流操作时必须使用大面积的铜箔片来绕制。
第二章 反激式开关电源简介
反激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正好被直流脉冲电压激励时,变压器的次级线圈没有向负载提供能量输出,而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供能量输出,这种变换器开关电源称为反激式开关电源。
2.1 开关电源的分类
目前开关电源可分为直流开关电源和交流开关电源两类,直流开关电源输出直流电,交流开关电源输出质量较好的交流电。开关电源的核心是电力电子变换器。变换器是应用电子器件将电能转变为其他或多种形式电能的装置,按转换电能的种类,可以分为四种类型:
①直-直变换器:又称DC/DC变换器,它是将一种直流电能转换成其他或多种直流电能的变换器,是直流开关电源的主要部件;
②逆变器:又称DC/AC变换器,是将直流电转换为交流电的电能变换器,是交流开关电源和不间断电源UPS的主要部件;
③整流器:又称AC/DC变换器,是将交流电转换为直流电的电能变换器;
④交-交变频器:又称AC/AC变换器,是将一种频率的交流电直接转换为另一种恒定频率或可变频率的交流电,或是将变频交流电直接转换为恒频交流电的电能变换器。
这四类变换器可以是单向变换的,也可以是双向变换的。单向电能变换器只能将电能从一个方向输入,经变换后从另一方向输出;双向电能变换器可实现电能的双向流动。
2.1.1 直流变换器的分类
直流变换器按输入与输出间是否有电气隔离可分为两类:没有电器隔离的称为不隔离的直流变换器,有电气隔离的称为有隔离的直流变换器。
不隔离的直流变换器按所用有源功率器件的个数,可分为单管、双管和四管三类。单管直流变换器有六种,即降压式(Buck)变换器、升压式(Boost)变换器、升降压式(Buck/Boost)变换器、Cuk变换器、Zeta变换器和Sepic变换器等。在这六种单管变换器中,降压式和升压式变换器是最基础的,另外四种是从中派生的。双管直流变换器有双管串接的升降压式(Buck/Boost)变换器。全桥直流变换器(Full-bridge converter)是常用的四管直流变换器。
有隔离的直流变换器可按所用有源功率器件数量来分类。单管的有正激式(Forward)和反激式(Flyback)两种。双管有双管正激(Double transistor forward converter)、双管反激(Double transistor flyback converter)、推挽(Push-pull converter)和半桥(Half-bridge converter)等四种。四管直流变换器就是全桥直流变换器(Full-bridge converter)。
有隔离的变换器可以实现输入与输出间的电气隔离,通常采用变压器实现隔离,变压器本身具有变压的功能,有利于扩大变换器的应用范围。变压器的应用还便于实现多路不同的电压或多路相同的电压的输出。
在功率开关管电压和电流定额相同时,变换器的输出功率通常与所用开关管的数量成正比,故四管变换器的输出功率最大,而单管变换器的输出功率最小。
没有隔离的变换器可和有隔离的变换器组合得到单个变换器不具备的特性。
按能量传递来分,直流变换器有单向和双向两种。比如,具有双向功能的充电器在电源正常时向电池充电;一旦电源中断,它又可将电池电能返回电网,向电网短时间应急供电。直流电动机控制用变换器也是双向的,电动机工作时将电能从电源传递到电动机,制动时将电机电能回馈给电源。
直流变换器也可分为自激式和他控式。借助于变换器本身的正反馈信号实现开关管自持周期性开关的变换器叫做自激式变换器,洛耶尔(Royer)变换器是一种典型的推挽式自激式变换器。他控式直流变换器中开关器件控制信号有专门的控制电路产生。