反激式开关电源变压器的设计分析.docx
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1、 反激式开关电源变压器的设计分析 摘要:反激式开关电源变压器设计效果对其电源输出电压的稳定性有着较大的影响,是其设计研究和关注的重点内容之一。本文结合反激式开关电源的工作原理,根据其性能特点对反激式开关电源变压器的设计进行研究,以为有关实践及研究提供参考。关键词:反激式开关电源;变压器;设计;工作原理反激式开关电源在各种电气设备与电力系统中应用较为广泛,且具有体积小、质量轻以及效率高等突出特征和优势。通常情况下,功率开关管以及PWM控制器、变压器等作为开关电源的重要结构部件,对其工作运行的性能效果也有着十分重要的作用和影响。其中,变压器在开关电源中是以电压转换、磁能转换以及绝缘隔离等作用为主,
2、其作为开关电源的核心部件,设计质量与性能效果直接影响着开关电源的技术性能与运行使用可靠性。因此,本文将结合反激式开关电源工作原理,对其变压器设计进行研究,以供参考。一、反激式开关电源工作原理及性能特征分析1.1反激式开关电源及其性能特征综合现有的反激式开关电源产品情况,其中,TOPSwitch-GX系列开关电源作为较为常见的产品类型,不仅在市场中相对多见,并且在电气设备与电力系统中应用也比较广泛。TOPSwitch-GX系列开关电源是利用具有高效节能效益的集成电路技术设计实现,其全频时开关工作频率更是达到132KHz,且变压器与电源体积和其他开关电源相比明显减小,同时该系列开关电源中还采用了线
3、电压作为前馈,以对开关电源低压工作状态下的输出电源纹波进行有效减小,并实现高压工作状态下的最大占空比限制,使其具备更大的占空比。TOPSwitch-GX系列开关电源产品还通过反馈电流进行占空比调节,使其能够在输出电压降低情况下,通过光耦反馈电路降低其反馈电流,从而增加占空比,提升输出电压,以确保整个系统或设备运行中的输出电压保持不变,同样,在输出电压升高情况下,也能够利用内部调节对输出电压的变化进行控制,以满足电源开关电压稳定性控制目的。1.2反激式开关电源的工作原理根据上述对TOPSwitch-GX系列开关电源性能的分析,以TOPSwitch-GX系列单端反激式开关电源为例,这类开关电源是指
4、高频变压器磁芯仅在磁滞回线的一侧进行工作,也就是说开关电源变压器的器件只存在漏极D这一唯一脉冲调制信号功率输出端,而反激式开关电源则是指开关电源的功率开关管MOSFET在导通状态下,高频变压器初级绕组中的感应电压表现为上正下负,而整流二极管则为截止状态,以在初级绕组中进行能量储存;同时,在开关电源的功率开关管MOSFET为截止状态时,其变压器初级绕组中所储存能量则能够通过整流二极管和次级绕组进行整流与滤波电容滤波后向负载端输出,从而使开关电源通过开关频率实现次级电流控制,以达到相应的电源控制目的。如下图1所示,即为反激式开关电源的电路结构与工作原理示意图。图1反激式开关电源的电路结构与工作原理
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