电源硬件设计----反激变换器(Flyback Converter)基础

Posted 2022-09-28 鲁棒最小二乘支持向量机

1 反激变换器(Flyback Converter)拓扑结构

反激变换器拓扑结构，如图所示：

拓扑结构分析：

• 输入电压 Vi
• 输出电压 Vo
• 开关组件 S
• 变压器 T
• 原边线圈圈数 Np
• 副边线圈圈数 Ns
• 整流理想二极管 D
• 滤波电容 C

2 反激变换器(Flyback Converter)原理

反激变换器(Flyback Converter)拓扑结构，如图所示：

S导通(开关管导通)时：

• 电流由输入电压端流经变压器原边线圈与开关形成电流回路。此时变压器原边线圈两端压降为Vi
• 副边线圈两端感应电压Vi/n，因回路上二极管不导通，副边回路上无电流
• 变压器原边线圈因电流流过而产生磁力线于变压器铁芯内，其数量会随流通电流的时间增加而增加
• 因副边线圈无电流流通，原边电流增加使得原边能量累积于原边线圈中，直到开关断开为止

S关断(开关管关断)时：

• 原边线圈两端电压因磁力线累积储存在变压器铁芯内，因而产生反电势
• 原边线圈两端反电势由铁芯内累积的磁力线，使得副边线圈两端电压产生相对感应电势
• 二极管导通(理想二极管)，副边线圈两端电压为Vo，原边线圈两端电压为Vo*n
• 电流 由副边线圈开始经二极管与输出电容形成回路，并将变压器的能量释放，直到下一次开关导通为止

反激变换器电压转换公式：

D = 占空比
T = 周期
n = 变压器匝比

电压波形如图所示：

3 反激变换器(Flyback Converter)应用举例

已知：输入电压值为 Vi
给定：变压器匝比为 n
调制：占空比为 D
得出：输出电压值为 Vo

应用举例：

应用于输入电压为100V，隔离输出电压需求为5V，隔离变压器匝比为5，求占空比需控制在多少才能使得输出电压稳定在5V？

4 反激变换器(Flyback Converter)应用环境

反激变换器特点：

	反激
拓扑形式	隔离(升/降)压型
压比(Vo/Vi)	(1/n)*(D/(1-D))
变压器利用率	低
功率应用范围	<100W
功率密度	低
开关管	一个(原边主动开关)
成本	低
调制方式	脉冲宽度调制(PWM)
控制芯片	UCC38C42

应用环境：

• 宽范围输入电压
• 低功率输出需求
• 低价格产品应用

希望本文对大家有帮助，上文若有不妥之处，欢迎指正

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