上图是使用无损吸收的单管正激一次侧(初级)典型电路,现分析其工作机制。
1.元件功能介绍:T1A是励磁线圈,用于产生磁场,传输能量。
T1B是退磁线圈,用于对磁芯进行磁复位,避免磁芯饱和。
Q1: MOSFET,用作功率开关管。
C3:一次侧储能电容。
D1:为退磁电流提供通道,同时为C0提供充电通道。
R1,C1:用于削除分布参数引起的尖峰。
R2:取样电阻。
2.工作原理:1。当Q1导通时,C3上的电压通过T1A和Q1到地形成通路,此时,能量通过磁芯向次级传送,同时,磁芯中的磁感应强度呈线性增长。
2。为了在Q1下次导通前,磁芯中的磁感应强度下降到初始状态,需要对磁芯进行退磁,这个功能是由T1B(和T1A绕在同一磁芯上),工控电源箱,D1,C3完成的。T1A的“1”端和T1B的“3”端是同名端。由于电磁感应的作用,在Q1截止时,T1B的“4”端相对于“3”端是高电位,于是,退磁电流的通道就是由“4”通过D1,工控电源生产厂,C3,回到T1B的“3”端。此时,实际上是励磁能量回收到C3中。
3。由于各种因素的影响,T1A,T1B一般不会有耦合,因此,T1A相对T1B来说,存在漏电感,即有一部能量,是不能通过退磁电流回收到C3中的。那么这部分能量实际上就是通过C0,D1进行回收的。
4。漏感能量的回收:当Q1截止时,由于电磁感应的作用,T1A感生出“2”正,“1”负的电压,于是这个能量通过D1对C0充电,漏感能量暂存在C0中。
5。当Q1再次导通时,C0又通过Q1和T1B形成回路。实际上,这和C3通过Q1和T1A形成回路产生的效果是一样的,都会把能量向次级传送。
6。通过4,5两个过程,实际上完成了漏感能量的回收和再利用。
一、初级MOS的电压应力
初级MOS的电压应力一般是由三个方面组成:即是三个数值的叠加。
1.母线上电压峰值(一般是初级滤波电容上的电压峰值);
2.是次级的反射电压(即是MOS截止时由于电磁感应,次级电压折算到初级线圈的电压值);
3.是由于变压器漏感,在MOS关断时产生的尖峰。
母线上的电压峰值:这个峰值一般是输入电压的峰值,对于220V市电供电的开关电源,如果考虑±20%的变化范围,其较值是264V,其因是正弦波,所以峰是264 x 1.414=373.23v.
二、次级的反射电压
这个电压由变压器初级圈数和次级圈数的比值决定。根据经验,反射电压值不要大于100V(针对600V的管子和220电网电压)。如果这个值选的过大,可能会给MOS应力控制增加一些压力。另外,反射电压太高,初级线圈的吸收电阻上消耗更多的能量会增加,不利于提高电源效率。但也不要选的太小,黑龙江工控电源,不然占空比不能得到充分的利用。(因为反射电压小,意味着初级圈数和次级圈数比值较大,占空比必然会小)。占空比太小,在相同功率下,会增大初级MOS电流的峰值,电流的有效值值也会增加,开关管的导通损耗和变压器集肤效应,临近效应引起的损耗也会增加。总之,这个反射电压的选取,也是一个反复实验权衡的结果。当然,工控电源,如果效率不是我们较关注的问题,在部件(MOS,变压器)温升尚可接受的前提下,我们尽量还是照顾MOS的电应力要求。