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            反激電源以及變壓器設(shè)計(jì)介紹

            作者: 時(shí)間:2012-08-11 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
            在flyback電路中,CCM和DCM的判斷,不是按照初級(jí)電流是否連續(xù)來(lái)判斷的。而是根據(jù)初、次級(jí)的電流合成來(lái)判斷的。只要初、次級(jí)電流不同是為零,就是CCM模式。而如果存在初、次級(jí)電流同時(shí)為零的狀態(tài),就是DCM模式。介于二者之間的就是CRM過(guò)渡模式。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/176475.htm

              所以根據(jù)這個(gè)我們從波形圖中可以看到,當(dāng)MOS開(kāi)通時(shí),次級(jí)電流還沒(méi)有降到零。而MOS開(kāi)通時(shí),初級(jí)電流并不是從零開(kāi)始上升,故而,這個(gè)例子中的電路是工作在CCM模式的。我們說(shuō)過(guò),CCM模式是能量不完全轉(zhuǎn)移的。也就是說(shuō),儲(chǔ)存在磁芯中的能量是沒(méi)有完全釋放的。但進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后,每周期MOS開(kāi)通時(shí)新增儲(chǔ)存能量是完全釋放到次級(jí)的。否則磁芯會(huì)飽和的。

              在上面的電路中,如果我們?cè)龃筝敵鲐?fù)載的阻值,降低輸出電流,可以是電路工作模式進(jìn)入到DCM狀態(tài)。為了使輸出電壓保持不變,MOS的驅(qū)動(dòng)占空比要降低一點(diǎn)。其他參數(shù)保持不變。

              

              同樣,設(shè)定瞬態(tài)掃描,時(shí)間10ms,步長(zhǎng)10ns,看看穩(wěn)態(tài)時(shí)的波形吧:

              

              t0時(shí)刻,MOS開(kāi)通,初級(jí)電流線性上升。

              t1時(shí)刻,MOS關(guān)斷,初級(jí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)耦合到次級(jí)向輸出電容轉(zhuǎn)移能量。漏感在MOS上產(chǎn)生電壓尖峰。輸出電壓通過(guò)繞組耦合,按照匝比關(guān)系反射到初級(jí)。這些和CCM模式時(shí)是一樣的。這一狀態(tài)維持到t2時(shí)刻結(jié)束。

              t2時(shí)刻,次級(jí)二極管電流,也就是次級(jí)電感電流降到了零。這意味著磁芯中的能量已經(jīng)完全釋放了。那么因?yàn)槎茈娏鹘档搅肆?,二極管也就自動(dòng)截止了,次級(jí)相當(dāng)于開(kāi)路狀態(tài),輸出電壓不再反射回初級(jí)了。由于此時(shí)MOS的Vds電壓高于輸入電壓,所以在電壓差的作用下,MOS的結(jié)電容和初級(jí)電感發(fā)生諧振。諧振電流給MOS的結(jié)電容放電。Vds電壓開(kāi)始下降,經(jīng)過(guò)1/4之一個(gè)諧振周期后又開(kāi)始上升。由于RCD箝位電路的存在,這個(gè)振蕩是個(gè)阻尼振蕩,幅度越來(lái)越小。

              t2到t3時(shí)刻,是不向輸出電容輸送能量的。輸出完全靠輸出的儲(chǔ)能電容來(lái)維持。

              t3時(shí)刻,MOS再次開(kāi)通,由于這之前磁芯能量已經(jīng)完全釋放,電感電流為零。所以初級(jí)的電流是從零開(kāi)始上升的。

              從CCM模式和DCM模式的波形中我們可以看到二者波形的區(qū)別:

              1,初級(jí)電流,CCM模式是梯形波,而DCM模式是三角波。

              2,次級(jí)整流管電流波形,CCM模式是梯形波,DCM模式是三角波。

              3,MOS的Vds波形,CCM模式,在下一個(gè)周期開(kāi)通前,Vds一直維持在Vin+Vf的平臺(tái)上。而DCM模式,在下一個(gè)周期開(kāi)通前,Vds會(huì)從Vin+Vf這個(gè)平臺(tái)降下來(lái)發(fā)生阻尼振蕩。

              所以,只要有示波器,我們就可以很容易從波形上看出來(lái)反激是工作在CCM還是DCM狀態(tài)。

              另外,從DCM的工作波形上,我們也可以得到一些有意義的提示。

              例如,假如我們控制使次級(jí)繞組電流降到零的瞬間,開(kāi)通MOS進(jìn)入下一個(gè)周期。這樣可以有效利用占空比,降低初級(jí)電流峰值和RMS值。

              這種工作方式就是叫做CRM方式。可以用變頻帶電流過(guò)零檢測(cè)的IC來(lái)控制。例如L6561MC34262等。

              還有一種方式,就是次級(jí)電流過(guò)零后,MOS結(jié)電容和初級(jí)電感諧振放電,我們假如讓MOS在Vds降到最低點(diǎn)的時(shí)候開(kāi)通,那么可以有效降低容性開(kāi)通造成的能量損失。這種就是前面提到過(guò)的QR準(zhǔn)諧振模式。這樣的控制IC現(xiàn)在也有很多。


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