有多种电路或方法可用于构建开关模式电源(SMPS)。SMPS用于从非稳压直流电源生成受控且隔离的直流电压。正激转换器电路类似于反激转换器电路,但是比反激转换器电路更有效。正激转换器主要用于需要更高功率输出(在100到200瓦范围内)的应用。
正激转换器基本上是集成了变压器的DC-DC Buck转换器。如果变压器具有多个输出绕组,则您甚至可以增大或减小输出电压。它还为负载提供电流隔离。
正向转换器电路包括一个控制电路,该电路具有一个高速开关装置,一个变压器,其初级侧连接到控制电路,而次级侧连接到滤波电路。变压器次级绕组的整流输出连接到负载。
根据上面的框图,当开关接通时,输入施加到变压器的初级绕组,并且在变压器的次级绕组上出现电压。因此,变压器绕组的点极性为正,因此,二极管D1正向偏置。然后,变压器的输出电压被馈送到连接到负载的低通滤波电路。当开关断开时,变压器绕组中的电流降为零(假设变压器是理想的)。
正反转换器之间的区别
序号 | 正向转换器 | 反激转换器 |
1。 | 变压器隔离式Buck转换器 | 本质上是降压-升压拓扑 |
2。 | 需要另外一个输出电感 | 不需要 |
3。 | 需要复位电路 | 不需要 |
4。 | 无需输出电容器 | 需要 |
5, | 更节能 | 低于正激转换器 |
6。 | 比反激式转换器昂贵 | 与正向转换器相比便宜 |
7。 | 当晶体管开启时将能量存储在电感器中,而当晶体管关闭时将存储的能量转移 | 前向转换器的变压器不存储能量 |
正激转换器电路图
正激转换器电路的工作
模式I:供电模式
当晶体管处于导通状态时,正向转换器据说处于供电模式。在这种情况下,电源电压连接到变压器的一次侧绕组,并且二极管D1在这种情况下也被正向偏置。二极管D2在这种情况下将不会导通,因为它将保持反向偏置。当晶体管处于导通状态时,两个绕组同时开始导通。变压器次级侧的输出取决于变压器的匝数比(Np / Ns)。并且,该输出电压被施加到由LC滤波器组成的次级电路。对于理想的变压器,在负载下的最大接收输出电压为:
(Ns / Np)* Edc
其中,Edc是输入电源电压
Np不是。初级绕组的
Ns不。二次绕组
模式II:续流模式
当晶体管处于截止状态时,正激转换器据说处于续流模式。随着晶体管的关闭,变压器绕组的电流降至零(理想情况下)。 D1在这种情况下将被反向偏置,因此将电路的输出部分与变压器和输入分开。然而,次级侧的电感器保持流过续流二极管D2的连续电流。当输入分离时,没有功率流从输入,但是负载电压仍通过充电的电容器和电感器保持几乎恒定。电感器和电容器中存储的能量慢慢散布到负载中。在其完全耗散之前,晶体管再次导通以结束续流模式并将负载电压的幅度保持在所需的公差带内。模拟以上电路后,我们将得到如下输出波形:
正激转换器的开关频率在100 kHz或更高的范围内。