单端正激变换器

都是一个意思

单端正激变换器 [复制链接]

 

为什么单端正激变换器，在开关断开时，MOS管的电压会先变为2Vin，然后保持一段时间后，突变为Vin？

我的理解是，开端断开，N1上面没有电流了，电感的电压是由变化的电流产生的，那为什么MOS的DS两端的压差为2Vin。

（如图2所示）

（第一个是MOS端的电压波形，第二个是MOS管的电流波形）

maychang

“单端正激变换器，在开关断开时，MOS管的电压会先变为2Vin，然后保持一段时间后，突变为Vin”

这是有条件的，并非任何情况下都是如此。

条件就是：

一、绕组N1与N3匝数相等，两绕组紧耦合(没有漏磁通)，通常双线并绕。

二、开关K导通占空比小于0.5。

都是一个意思

什么会MOS管的电压会保持一段时间后变为Vin，并保持，然后等下一个周期开始时变为2Vin

hungchou

關斷後變壓器釋能，電流路徑為N3

但N1會有相對的反電勢=VIN，

MOS上自然就有VIN+VN1=VIN+VIN=2VIN

单端正激变换器 須要有釋能時間，所以一般最大DUTY50%

 

PowerAnts

单端拓扑的最大占空比由伏秒决定，D=Vor/(Vor+Vin)，与正/反激无关。

上式中：Vor为消磁电压，Vin为激励电压，通常指定消磁电压等于Vin, 故最大占空比0.5

若消磁绕组2倍于激励绕组，则D可达0.66

或者直接去掉消磁绕组，采用有源钳位，D可达0.7

对了，CRT电视机的行频15625HZ, 逆程脉冲宽度12uS, 可知正程脉宽52uS，开关的占空比达0.8125，输出变压器初级绕组的消磁电压为行输出供电电压的4.33倍。

PowerAnts

当然了，CRT的行输出这种玩法属于蛮干，利用行逆程电容、S校正电容+行偏转线圈（三者组成的网络对行频呈容性）进行高倍率的被动钳位，100V级的行输出供电需要用1000V级的行输出管才能可靠工作。

maychang

都是一个意思 发表于 2019-7-16 12:36 什么会MOS管的电压会保持一段时间后变为Vin，并保持，然后等下一个周期开始时变为2Vin

你贴出的图片中已经表达得非常清楚。

变压器磁通复位，必须图中A1面积等于A2面积。这也就是PowerAnts在5楼所说“单端拓扑的最大占空比由伏秒决定”。即A1(其面积正是电压乘以时间)面积 等于A2面积。

maychang

都是一个意思 发表于 2019-7-16 12:36 什么会MOS管的电压会保持一段时间后变为Vin，并保持，然后等下一个周期开始时变为2Vin

开关K断开，绕组N1中没有电流，绕组N3中也没有电流(此时二极管D1承受反向电压)，但绕组N2中有电流。

开关K断开之前，绕组N1两端已经承受了电源电压Ui，持续时间就是开关管导通时间Ton，绕组N1所承受的电压-时间积(伏秒积)为Ui*Ton。要使变压器铁芯磁通复位(回到开关管未导通之前的状态)，绕组N2也必须承受这么大的伏秒积。因为N2与N1匝数相等，N2两端电压为Ui(D3已经导通)，那么N1两端电压也是Ui，方向与电源方向相同，叠加后为2Ui，2Ui就是开关管关断时所承受的电压。

开关管关断Ton那么长时间后，变压器铁芯回复到开关管未导通之前的状态，磁通不再变化，各绕组中均没有感生电动势，D3承受反向电压而关断，开关管K两端电压恰好正是电源电压Ui。

 

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hungchou 发表于 2019-7-16 23:44 關斷後變壓器釋能，電流路徑為N3 但N1會有相對的反電勢=VIN， MOS上自然就有VIN+VN1=VIN+VIN=2VIN ...

谢谢解答

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maychang 发表于 2019-7-17 12:16 开关K断开，绕组N1中没有电流，绕组N3中也没有电流(此时二极管D1承受反向电压)，但绕组N2中有电流。 ...

谢谢解答

都是一个意思

经过上面几位大神的指点，我大致想通。我说一下我的思路， 看看对不。

首先MOS导通的时候，MOS管两端的电压为0，二极管两端电压为2Vin，这个是因为，N3的同名端电压为Vin，但是N3的异名端踩在Vin上的，所以N3的同名端电压为2Vin。

当MOS截止时，因为MOS导通时，变压器中的磁畴，被统一成一个方向，如果不复位，当电流增加，磁畴被统一成一个方向后，电感就饱和了。电流就会突然增加，电感值减小。所以必须要一个复位回路。在这里是增加一个第三绕组来进行复位。在MOS管截止后，能量流动回路是N3-输入电容-二极管来进行流动，对输入电容进行充电。使得变压器进行复位。在MOS管截止时，N1、N2上都没有电流，N3上有电流。

maychang

都是一个意思 发表于 2019-7-18 16:38 谢谢解答

为进一步加深理解，不妨假定8楼所引首帖图中N3与N1匝数不等，例如N3匝数是N1的一半，或者N3匝数是N1的二倍，再考虑功率开关管关断后开关管漏极电压波形。