1、DC/C模塊電源常用的電路形式開關電源功率電路分析要點1. 電容的電壓不能突變，電感的電流不能突變2. 流經電容的電流平均值為零，電感兩端電壓的平均值為零3. 理想變壓器電壓與匝數成比且同名同極性，電流與匝數成反比且點進點出4. 電容恒流充電的公式為= 1探T、電感恒壓儲能的公式為L沁ST變壓器與電感的伏秒積必須平衡Buck-Boost電路工作原理:JL DLVo根據L的伏秒平衡原則：Vin*DT=(Vo+2Vd)*(l -D)TVo=Vin *D/(l-D)-2Vd根據L在(1 -D)T時間的基本方程L*AIo=(Vo-2Vd)(l- D)TAIo=(Vo-2Vd)(l-D)T/L5152V

2、dslD 1-DVin-VnvinVds2VoBuck-Boost電路的輸入輸出關系：Vo/Vin =D/(1-D)rrVo(D)r三種基本的非隔離開關電源:Vo=Vin *DVo<Vin,降壓型電路LDVoVo=Vin /(1-D)Vo>Vin,升壓型電路JI DLVoVo<Vin,當 Dv0.5Vo=Vin *D/(1-D) Vo>Vin 當D>05升降壓型電路三種基本的隔離開關電源:反激型變換器亍 siT 口LVinVoDID2正激型變換器D2橋式變換器LD2橋式變換器L DI-JoD2橋式變換器反激變換器(Flyback)工作原理根據變壓器的伏秒平衡:Vi

3、nDT = nVo(-D)TVin * D小一D)Vds = Vin + nVou>Vds =Vind-D)（電流連續模式）:-nVo反激變換器(Flyback)工作原理根據變壓器的伏秒平衡：TZ VinD根據能量守恒：LLmlT2 卩 R色匹 Vo=VinD7 LmV 2Lm（電流斷續模式）:-nVo反激變換器(Flyback)工作原理:7i r 1AIn=Vo(l-D)T/Lm1。、，D-D21 D-p反激變換器(Flyback)7i r 1Ploss=(Vc-Vin)2/RPloss=(Vc)2/R工作原理7i r 1反激變換器(Flyback)工作原理:% = iDQ_d)AVo

4、=2根據Co在DT時間的基本方程：CAVO = IODT i=> AV = I0DT/C反激變換器(Flyback)工作原理:多路輸出的反激變換器:反饋控制Vol =NslVinDNpP D)c Ns2*Vin*DVo2 =Np* (1 - D)減小交叉調整率的措施1. 盡量減少兩個繞組之間的漏感。2. 在輔助輸出一路中加入尖峰抑 制器(飽和電感)3. 主路輸出工作于電流連續模式。4. 采用雙路加權反饋的控制方式反激變換器(Flyback)特征總結:優點：1. 電路簡單。2. 輸入電壓范圍廣。3. 容易實現多路輸出。缺點：1. 輸出紋波電流大。2. 輸出控制特性非線性。3. 通常需要輔助

5、的吸收回路。轉換效率較低。諧振復位正激變換器(Resonant Reset Forward)特征:to, tlA/ = VinDT / L/nML = (Vin/n-Vo)DT/LoA/p = A/w + ziA/厶諧振復位正激變換器(Resonant Reset Forward)：Vo諧振復位正激變換器(Resonant Reset Forward)：Vo諧振復位正激變換器(Resonant Reset Forward)特征:諧振復位正激變換器(Resonant Reset Forward)特征:諧振復位正激變換器(Resonant Reset Forward)特征:優點：1. 電路簡單。2

6、. 線性輸出控制特性。3. 不需要輔助的吸收回路。缺點：1. 原邊開管電壓應力較高。2. 諧振電容的損耗大。寬范圍輸入效率很難兼顧。Resonant Reset Dual Switch ForwardSLS2(12)United States PatentHuang ct al. >50% Duty Cycle ZVS for Low side switchIIIIIII1IIIIIIIIIHUS0064699 5B2(10)Patent No.:US 6,469,915 B2(45)Date of Patent:Oct. 22,2(K)2(54) RESONANT RESET DUAI

7、, SWITCH FORWARD DC-TO1X； CONVERTER(75) Inventors: (>uisnng Huang; Yilci <>u; Zhizheng Liu; Alpha J Zhang, all of Shanghai (CN)(73) Assignee： l>elta Electronics lnc，Taoyvan Sien(IWi5,600/47 A 2/1997 Kim 363/1245.82201 A 1WI9Q8 Kijim« 315/DIG.56.141.226 A - 102000 Gak c< al 363/13

8、4 cited by examinerPrimaryShawn Riley(74) Attorney, Aent, or Finn_ Jarby & IMrby有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：to, tlA/ = VinDT / L/nML = (Vin/n-Vo)DT/LoA/p = A/w + ziA/厶有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：仏 t2-Vc/nVc(t2-tV) = (Ip-Im)Lk(t2tl) = (IoWLk/Vc*副邊電壓的死區跟Lk和Io有關, 跟原邊開管的死區無關有源鉗位正激變換器(Act

9、ive Clamped Forward)：-Vc/n2 t3Sa在零電壓條件下開通*原邊開管的死區時間需滿足:tdl>有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：G-Vc/nt3f t4激磁電流反向，變壓器被復位嘰二VcQ_D)TJLm有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：tdltdl-Vc/n*t4f t5激磁電流對主開關的輸出電容放電。有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：O: s/5, t6t5時刻副邊二極管鉗位主開關 的輸出電容放電結束。t6時刻新的周期開始有源鉗位正激變換器(Active Cla

10、mped Forward)：有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：根據變壓器的伏秒平衡:VinDT=Vc(l-D)T=> Vc=VinD/(l-D)Vds=Vc+Vin=> Vds=Vin/(l-D)根據電感的伏秒平衡:(Vin/n-Vo)DT=Vo(l-D)TVo=VinD/n有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：VinVc=VinD/(l-D)Vds=Vin/(l-D)Vc(D)Vds(D)D有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forwa

11、rd)：優點：1. 變壓器最優化復位(電壓應力 低)。2. 輸入電壓范圍寬。3. 線性輸出控制特性。4. 不需要輔助的吸收回路。缺點：1. 鉗位電壓建立較慢，啟動過程 變壓器易偏磁。對輸入電壓的動態響應慢。有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：V有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：V有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：<n> United States Patent Zhang ct ill.(io> Patent No.:US 6,466,458 B2(45> Ihitc o

12、f Patent:()ct 15. 2002V有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：V有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：Asymmetrical FullBridge DC/DC Converter<M) ASYMMETRICAL rUIJ.DC-TO-DCCONVERTER<75) Invnkirs： Alphu J. Zkirw:Hrntau： Yilvl <；v, ill ofShurbii (CN)<7»IMu LKtnMkM. Inc. Iiifct (IW»< >

13、 Ncnicc. Swbjcci b> aay lhe kn» of tlii«poicM 15 cNKKkU cir 4d)v$icd under 35 U.Sr. I.V4<b) hy l> d*?%<2l) Appl.Nd： 09RX573<22) Hikxl:FvIk 12. 2«'l(65)l*rtor Puhlicaikon IhiUusg 耳 kiw<5l) lot. Cl. Ht2M N3M: U02II 7 122(52) US L3635*17;如32132;36X56.02(5S> Fn?M

14、of Scnrvli 50317. 5Kr 5b.<i2.132(56)R 血 tvz CitedU.S. PATLN7 IXXUMLN1S5245.5 X» A O1QQM ImZzM VA XIW7 llrtmkr&M J0KI75,*>MS7 A R IQOOd M3448tUOSSJ) Bt A2«ii DumOuxi *A'B2 dial by cMmiocrPritMfy 上 y伽誠rH>o 0 W(74) Auifty," /;i>m in-in I jo(57)ABS1KXCTAn iAYmnwlriul f

15、ulilvki: DC4i>IX, c<invftcr cconsw an Mxmmcirka! full brkc circuit utiich ancluk* auifi 沁iutx» und auxiiun swikbiA. a v4puciK»c a>nnc<ivd la Miric* in the branch ciccul of the mxilian- witches and 1 tfoAsfcmKcr having a prim*c)vindiag, ind * MCundun' win<Ur. I he penury

16、winding af tranU<irrocr iwxiscGcd to the common poini of cich leg of lhe 和II brie. A K<iifk：4ikin cirvuiti5cunn<xcd al lhe kccmiJm) winding of the irannfiinTMzr li> dun de wllc cutpul In <)|Xfit»n. ib »ymmc(rk&l oonirol method istor ibcw mjic沁ud aod au.xdiar>-Mam swud

17、iw a rd ouxxlur- Kviktet. turn on and nm n< axnpcnMhwly A lineir eonlfot <tur«c»eri5iic of aiipui voltage to swixhin占 dutycycle aixl an intimal rcM：i M iht trjn%fnnncr core i% xftievtd by thk inwnheaU ( UhiM. 12 Drim-ina SheetsC2V有源鉗位正激變換器(Active Clamped Forward)：V有源鉗位正激變換器(Active Cl

18、amped Forward)：Asymmetrical full bridge DC-to-DC convener of this inventionV橋式變換器(Bridge Type Converter)特征:橋式變換器(Bridge Type Converter)特征:全橋變換器半橋變換器（倍流整流）L推挽變換器橋式變換器(Bridge Type Converter)特征:to，ti變換器正半周工作，Ip, Im增加；Vc減少。/ =凹 M / Lmm 2VinAVc = -(Io/n)DT/(2Cl)tl,t2SI關斷，變壓器副邊續流，原邊漏感能 量被S2體二極管鉗位。t2,SI, S2全部關斷，變壓器副邊續流，Lm 保持不變，D1,D2電流之差為Lm。橋式變換器(Bridge Type Converter)特征:橋式變換器(Bridge Type Converter)特征:Vo變換器負半周工作，Ip,Im減少；Vc增加。兒汽DTSAVc = (/n)Z)r/(2Cl)VinVin/2橋式變換器(Bridge Type Converter)特征:t4, t5S2關斷，變壓器副邊續流，原邊漏感能 量被S1體二極管鉗位。t5,SI, S2全部關斷，變壓器副邊續流, 保持不變，D1,D2