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直流PWM變換器的原理

鉅大LARGE  |  點擊量:1804次  |  2020年02月06日  

變換器工作原理

在實際電路中,變壓器的引入意味著引入了漏感。當漏感很小可以忽略時,變換器的工作原理如上節所述,當變壓器漏感不可忽略時,漏感與開關管的結電容諧振,可以實現開關管的ZVS。?本節詳細討論帶有漏感的反激式開關電容pWM直流變換器的工作原理,其主電路和主要波形如圖5所示。在分析前,做如下假設:①所有開關管和二極管均為理想器件;②所有電感、電容和變壓器均為理想元件;③輸出電容足夠大,可近似認為是電壓源。


詳解

一臺典型的降壓型(Buck)型的直流變換器的控制原理如圖5.6中,它由開關控制晶體管Q1,儲能電感L1,濾波電容C1,二極管D1及負載電阻Rl組成。開關晶體管Q1被串接在直流變換器的輸出通道上。脈寬調制脈沖V被直接送到晶體管Q1的基極-發射極之間。當V為高電平時,晶體管Q1處于飽和導通狀態。反之,當我們在Q1晶體管的基極-發射極加上零電位成負偏置控制電平時,晶體管Q1則處于截止狀態。如圖5.6所示,當晶體管Q1處于導通狀態時,即在ton=t2-t1期間,若忽略不計Q1的飽和導通壓降V,則V1=V入。此時V1電源經過電感L1向電容C1充電。與此同時,輸出電壓U出就加到負載R1的兩端。隨著電容C1充電過程的逐漸進行,出現在負載上的輸出電壓U出也逐漸增大,同時,流過電感L1的電流也逐漸增大。此時,在電感L1上所產生的感應電壓方向如圖5.6(a)。在二極管D1的負端出現的電位高于它的正極,故D1處于反相偏置狀態。根據流過電感中電流不能躍變的特性,為了阻止在L1中的電流減小,所以此時一定會在L1上反激出一個如圖5.6(b)所示的反激電壓。這樣,原來的存儲在L1中的磁能便經流二極管D1向負載提供工作電流。




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