DCDC模块电源常用的电路形式课件.ppt
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- 关 键 词:
- DCDC 模块电源 常用 电路 形式 课件
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1、开关电源功率电路分析要点开关电源功率电路分析要点1.电容的电压不能突变,电感的电流不能突变2.流经电容的电流平均值为零,电感两端电压的平均值为零3.理想变压器电压与匝数成比且同名同极性,电流与匝数成反比且点进点出4.电容恒流充电的公式为 ,电感恒压储能的公式为5.变压器与电感的伏秒积必须平衡TIUC*TUIL*Buck-Boost电路工作原理:电路工作原理:VinVoDLIoS1S1S2ULILVin-VooIIoD1-DT根据L的伏秒平衡原则:Vin*DT=(Vo+2Vd)*(1-D)TVo=Vin*D/(1-D)-2VdL*Io=(Vo-2Vd)(1-D)TVds1根据L在(1-D)T时间
2、的基本方程:Io=(Vo-2Vd)(1-D)T/LDS2Vds2VinVo00.10.20.30.40.50.60.70.80.91012345678910Vo D()DVo/Vin=D/(1-D)Buck-Boost电路的输入输出关系:电路的输入输出关系:三种基本的非隔离开关电源:三种基本的非隔离开关电源:VinVoLIoSDVinVoDLIoS1DS2VinVoDLIoSVo=Vin*D/(1-D)Vo=Vin*DVo=Vin/(1-D)VoVin,升压型电路VoVin,当DVin 当D0.5 升降压型电路三种基本的隔离开关电源:三种基本的隔离开关电源:VinVoSLmDVinVoLSD1
3、D2VinVoLS1D1D2S2正激型变换器反激型变换器桥式变换器反激变换器(反激变换器(Flyback)工作原理工作原理(电流连续模式):(电流连续模式):VgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVo根据变压器的伏秒平衡:ImIoVinVoGDSLmDn:1TDnVoDTVin)1(*)1(*DnDVinVoCoVLVin-nVonVoVinVds)1(DVinVdsID-p反激变换器(反激变换器(Flyback)工作原理工作原理(电流断续模式):(电流断续模式):VgsIDVdsD1-DTIoVinVin+nVo根据变压器的伏秒平衡:ImIoVinVoGDSLmDn:1)1(*D
4、nDVinVoCoVLVin-nVoID-p-nVoVoVo TRVoLmIp2221根据能量守恒:LmVinDTIpVinDLmRTVo2反激变换器(反激变换器(Flyback)工作原理:工作原理:VgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVrVLVin-nVo221221LkIpCdsVr nIIppDID-p21DopDIDIIVr=?IoVinVoGDSLmDn:1LkCoLmTDVoID/)1(IpCdsLkVr*反激变换器(反激变换器(Flyback)工作原理:工作原理:IoVinVoGDSLmDn:1LkCoVcVcRPloss=(Vc-Vin)2/RGDSLkV
5、cRPloss=(Vc)2/R反激变换器(反激变换器(Flyback)工作原理:工作原理:VgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVrICoID-pVo=?IoVinVoGDSLmDn:1LkCo)1/(DIIIopDCo-IoVoDTIVCOOCDTIVOO/根据Co在DT时间的基本方程:反激变换器(反激变换器(Flyback)工作原理:工作原理:VinVo1GLmNpLkVo2Ns2Ns1多路输出的反激变换器:多路输出的反激变换器:)1(*11DNpDVinNsVo)1(*22DNpDVinNsVo减小交叉调整率的措施:减小交叉调整率的措施:1.尽量减少两个绕组之间的漏感
6、。2.在辅助输出一路中加入尖峰抑制器(饱和电感)3.主路输出工作于电流连续模式。4.采用双路加权反馈的控制方式反馈控制反激变换器(反激变换器(Flyback)特征总结:特征总结:VinVo1GLmNpLkVo2Ns2Ns1缺点:缺点:1.输出纹波电流大。2.输出控制特性非线性。3.通常需要辅助的吸收回路。4.转换效率较低。反馈控制优点:优点:1.电路简单。2.输入电压范围广。3.容易实现多路输出。谐振复位正激变换器(谐振复位正激变换器(Resonant Reset Forward):Ion:1VinVoLoGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinIL ILL
7、mLkCrt0t1 t2 t3t4Ipt0,t1t5LmVinDTIm/LoDTVonVinIL/)/(LmPInII谐振复位正激变换器(谐振复位正激变换器(Resonant Reset Forward):Ion:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinIL ILLmLkCrt0t1 t2 t3t4Ipt1,t2t5LmLkIIVVmpc211VcV谐振复位正激变换器(谐振复位正激变换器(Resonant Reset Forward):Ion:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinIL ILL
8、mLkCrt0t1 t2 t3t4Ipt2,t3t51VcVcVrminCLDTV2谐振复位正激变换器(谐振复位正激变换器(Resonant Reset Forward):Ion:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinIL ILLmLkCrt0t1 t2 t3t4Ipt3,t4t5LmCrtt 14Lm,Cr的选取原则:22max2)1(1*TDCrLm谐振复位正激变换器(谐振复位正激变换器(Resonant Reset Forward):Ion:1VinVoLGDSVgsILVdsD1-DTIpVLIoVin/n-Vo-VoImVinIL
9、ILLmLkCrt0t1 t2 t3t4Ipt4,t5t5(Vin/n-Vo)DT=Vo(1-D)T根据电感的伏秒平衡:Vo=VinD/n谐振复位正激变换器(谐振复位正激变换器(Resonant Reset Forward)特征:特征:VinVoCr缺点:缺点:1.原边开管电压应力较高。2.谐振电容的损耗大。3.宽范围输入效率很难兼顾。优点:优点:1.电路简单。2.线性输出控制特性。3.不需要辅助的吸收回路。VinVoCrVinVoCrS1,S2VpVinDVds100 50%Duty Cycle ZVS for Low side switchExcitingResetResonant Res
10、et Dual Switch ForwardVinLS2S1Sa1CrD1D2有源钳位正激变换器(有源钳位正激变换器(Active Clamped Forward):Ion:1VinVoLoGDSSaILVdsDTIpVTIoVin/n-Vc/nImVinIL ILLmLkCrt0t1 t2 t3t4Ipt0,t1t5LmVinDTIm/LoDTVonVinIL/)/(LmPInIIS1S1Sa1-D+VT-有源钳位正激变换器(有源钳位正激变换器(Active Clamped Forward):Ion:1VinVoLoGDSSaILVdsDIpVTIoVin/n-Vc/nImVinIL ILL
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