合肥工業(yè)大學(xué)電力電子技術(shù)第十講第三章

電力電子技術(shù)PowerElectronics3.4變壓器隔離型DC/DC變換器基本的DC/DC變換器輸出與輸入之間存在直接電聯(lián)系輸入電壓一般從電網(wǎng)直接經(jīng)整流濾波取得，輸出直接給負(fù)載供電，若輸出電壓等級(jí)與輸入電壓等級(jí)相差太大，勢(shì)必影響調(diào)節(jié)控制范圍造成了供電負(fù)載與電網(wǎng)電壓之間的直接電聯(lián)系目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4變壓器隔離型DC/DC變換器為了解決這一問題，通常有兩種辦法：方法·1·電壓等級(jí)合適的工頻交流電壓所需直流電壓電網(wǎng)電壓工頻變壓器整流濾波目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4變壓器隔離型DC/DC變換器為了解決這一問題，通常有兩種辦法：方法·2·

其中從初級(jí)直流電壓到負(fù)載所需要的直流電壓的變換稱隔離型DC/DC變換整流濾波斬波或逆變電路高頻變壓器整流濾波負(fù)載所需要的直流電壓合適電壓等級(jí)的高頻交流電高頻的脈沖或交流電初級(jí)直流電壓電網(wǎng)電壓目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器

基本的Buck變換器如圖3-13a所示A－O點(diǎn)之間的電壓波形為方波，如圖3-13b所示目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器

圖3-14隔離型Buck變換器將這一方波電壓接到變壓器T的原邊，則副邊也將輸出相同形狀的方波變壓器副邊輸出接整流濾波電路，就可以得到隔離型Buck變換器，這種變換器的變壓器原、副邊同時(shí)工作，故也稱為單端正激（Forward）變換器，如圖3-14所示目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器對(duì)于隔離型Buck變換器，由于加在變壓器原邊是單方向的脈沖電壓，當(dāng)VT導(dǎo)通時(shí)，原邊線圈加正向電壓并通以正向電流，磁芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度將達(dá)到某一值，由于磁芯的磁滯效應(yīng)，當(dāng)VT關(guān)斷時(shí)，線圈電壓或電流回到零，而磁芯中磁通并不回到零，這就是剩磁通剩磁通的累加可能導(dǎo)致磁芯飽和，因此需要進(jìn)行磁復(fù)位3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器

目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器磁芯復(fù)位技術(shù)可以分成兩種：把鐵芯的剩磁能量自然地轉(zhuǎn)移，在為了復(fù)位所加的電子元件上消耗掉，或者把殘存能量饋送到輸入端或輸出端通過外部能量強(qiáng)迫鐵芯磁復(fù)位隔離型Buck變換器大多采用將剩磁能量饋送到輸入端的再生式磁芯復(fù)位方法進(jìn)行磁復(fù)位3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器

將圖3-14所示隔離型Buck變換器加上磁復(fù)位電路就構(gòu)成了如圖3-15（a）所示的帶有磁復(fù)位電路的隔離型Buck變換器其中磁復(fù)位電路由繞組N3和箝位二極管VD2構(gòu)成圖3-14圖3-15a)目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器

圖3-15（b）帶有磁復(fù)位電路的隔離型Buck變換器電路主要工作波形如圖3-15，一個(gè)工作周期分為3個(gè)階段（a）能量傳遞階段

目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器

圖3-15（b）帶有磁復(fù)位電路的隔離型Buck變換器電路主要工作波形如圖3-15，一個(gè)工作周期分為3個(gè)階段（b）磁芯復(fù)位階段

目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器

圖3-15（b）帶有磁復(fù)位電路的隔離型Buck變換器電路主要工作波形如圖3-15，一個(gè)工作周期分為3個(gè)階段（c）電感續(xù)流階段目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器t0~t1階段，能量傳遞階段如圖3-16(a)所示VT導(dǎo)通，經(jīng)變壓器耦合和二極管VD向負(fù)載傳輸能量此時(shí)，濾波電感L儲(chǔ)能（a）能量傳遞階段

目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器

（a）能量傳遞階段

輸出電壓

（3-52）二極管VDn承受的反向電壓

（3-53）目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器

t1~t2階段，磁芯復(fù)位階段如圖3-16(b)所示VT截止，

N3承受上正下負(fù)的電壓，N1N2將承受下正上負(fù)的電壓，二極管VD截止電感L中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)使續(xù)流二極管VD1導(dǎo)通，電感L中儲(chǔ)存的能量通過二極管VD1向負(fù)載釋放（b）磁芯復(fù)位階段

目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器變壓器磁芯中的剩磁能量通過VD2和N3饋送到電源uo=0二極管VD承受的電壓為：

開關(guān)管漏源（或集射）極之間承受的電壓為：3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器

（b）磁芯復(fù)位階段

（3-54）（3-55）目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器

t2~t0階段，電感續(xù)流階段，如圖3-16(c)所示變壓器磁芯中的剩磁能量全部釋放完畢，電感L中儲(chǔ)存的能量繼續(xù)通過二極管VD1向負(fù)載釋放uo=0（c）電感續(xù)流階段目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.1隔離型Buck變換器－單端正激式變換器隔離型Buck變換器－單端正激式變換器輸出電壓為：

式中：N1、N2分別為變壓器原、副邊繞組匝數(shù)；

Ui為變換器輸入電壓；D為功率管導(dǎo)通占空比；

輸出電壓僅決定于變換器輸入電壓、變壓器的匝比和功率管的占空比，與負(fù)載電阻無關(guān)考慮：工作狀態(tài)需要（磁復(fù)位需要）——占空比

n=N1/N2為變壓器匝數(shù)比（3-51）目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器對(duì)Buck-Boost直流變換器如圖3-17(a)，若將中間的電感改為隔離變壓器，即可推出隔離型Buck-Boost變換器這種變換器副邊是在功率管關(guān)斷期間工作的，故亦稱單端反激式（Fly-back）變換器，如圖3-17(b)所示目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器將圖3-17(b)副邊繞組重新排列整理后，如圖3-17(c)所示

隔離型Buck-Boost變換器拓?fù)?.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器當(dāng)VT導(dǎo)通時(shí)，電路的電流路徑和N2繞組上的感應(yīng)電壓極性如圖3-18(a)所示輸入電壓Ui加到變壓器T的原邊繞組N1上，二極管VD截止，副邊繞組N2中沒有電流流過電源輸入的能量以磁能的形式儲(chǔ)存于反激變壓器（電感）中，該階段為電感儲(chǔ)能階段目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器當(dāng)VT截止時(shí)，電路電流路徑與N2繞組上的感應(yīng)電壓極性如圖3-18(b)所示由于電感中電流方向不能突變，這時(shí)N2繞組上的感應(yīng)電壓使二極管VD導(dǎo)通反激變壓器（電感）中儲(chǔ)存的能量通過另一個(gè)繞組傳輸給負(fù)載，該階段為電感釋放能量階段3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器當(dāng)電感中的能量全部釋放完畢后電路電流途徑與N2繞組上的感應(yīng)電壓極性如圖3-18(c)所示

負(fù)載將全部由輸出濾波電容供電該階段為電容放電階段目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器

根據(jù)隔離型Buck-Boost變換器中能量轉(zhuǎn)移的過程：在VT導(dǎo)通期間先由電源輸入的能量以磁能的形式儲(chǔ)存于反激變壓器（電感）中；在VT截止期間再由反激變壓器（電感）中儲(chǔ)存的能量通過另一個(gè)繞組傳輸給負(fù)載；這種變換器也稱為電感儲(chǔ)能型隔離變換器

3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器假設(shè)繞組N1的電感量為L(zhǎng)1，繞組N2的電感量為L(zhǎng)2設(shè)VT導(dǎo)通前流過N1電流為0，則VT導(dǎo)通期間流過N1的電流為:

若VT的導(dǎo)通時(shí)間為ton，則導(dǎo)通終了時(shí)，i1的幅值I1P為:

（3-56）（3-57）3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器

VT截止期間流過N2的電流為:其中Uo為輸出電壓，I2P為VT截止開始時(shí)流過N2的電流幅值:VT截止期間，變壓器儲(chǔ)能完全釋放所需要的時(shí)間為:

（3-59）（3-60）目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器（3-58）根據(jù)功率管導(dǎo)通期間變壓器（電感）儲(chǔ)能在截止期間釋放情況不同，單端反激式變換器有3種工作模式變壓器磁通連續(xù)工作模式變壓器磁通臨界連續(xù)工作模式變壓器磁通斷續(xù)工作模式目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器變壓器磁通連續(xù)狀態(tài)主要工作波形如圖3-19(a)所示當(dāng)VT截止時(shí)間較小時(shí)，toff<trel，在截止時(shí)間結(jié)束時(shí)刻電流i2大于零即I2min>0，在這種狀態(tài)下，下一個(gè)周期開始VT重新導(dǎo)通時(shí)原邊繞組的電流i1也不是從零開始，而是從I1min（I1min=I2min/n）起按Ui/L1的斜率線性上升目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器電路經(jīng)歷了電感儲(chǔ)能和電感能量釋放兩個(gè)階段目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器變壓器磁通臨界連續(xù)狀態(tài)主要工作波形如圖3-19(b)所示當(dāng)VT的截止時(shí)間toff和繞組N2電流i2衰減到零所需要的時(shí)間相等時(shí)，即toff=trel，那么在VT截止時(shí)間終了時(shí)，繞組N2中的電流i2正好下降到零。在下一個(gè)周期VT重新導(dǎo)通時(shí)，N1中的電流i1從零開始，按(Ui/L1)t的規(guī)律線性上升目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器電路經(jīng)歷了電感儲(chǔ)能和電感能量釋放兩個(gè)階段目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器變壓器磁通不連續(xù)狀態(tài)主要工作波形如圖3-19(c)所示當(dāng)VT截止時(shí)間toff比繞組N2中電流i2衰減到零所需的時(shí)間更長(zhǎng)，即toff

>trel時(shí)，副邊電流i2及變壓器磁通在VT截止時(shí)間toff以前便已經(jīng)衰減到零。在下一個(gè)周期VT重新導(dǎo)通時(shí)，電流i1從零開始按(Ui/L1)t的規(guī)律線性上升目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器

電路經(jīng)歷了電感儲(chǔ)能、電感能量釋放和電容供電三個(gè)階段目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器由于VT導(dǎo)通期間儲(chǔ)存在變壓器T中的能量為:每單位時(shí)間內(nèi)電源供給的能量，即輸入功率Pi為:輸出功率Po為假定電路中沒有損耗，全部功率都被負(fù)載吸收，則輸出功率Po與輸入功率Pi相等，可得目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器輸出電壓Uo為：

在導(dǎo)通時(shí)間確定后，輸出電壓Uo與負(fù)載電阻RL有關(guān)，RL愈大則輸出電壓愈高反之RL愈小，則輸出電壓愈低，這是反激變換器的一個(gè)特點(diǎn)。不應(yīng)讓負(fù)載開路（負(fù)載開路相當(dāng)于負(fù)載電阻無窮大，Uo會(huì)出現(xiàn)過電壓）必須接入一定的負(fù)載或者在電路中接入“死負(fù)載”（3-61）目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器VT截止時(shí)，VD導(dǎo)通，副邊繞組N2上的電壓幅值近似為輸出電壓Uo(忽略VD的正向壓降及引線壓降)，這樣，繞組N1上感應(yīng)的電勢(shì)UN1應(yīng)為：

則VT截止期間漏－源極間承受的電壓為：由于UDS與輸出電壓Uo有關(guān)，Uo還隨負(fù)載電阻的增大而升高。因此，負(fù)載開路時(shí)，容易造成管子損壞（3-62）（3-63）目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器3.4.2隔離型Buck－Boost變換器

－單端反激式變換器如何控制功率管VT？如何實(shí)現(xiàn)變壓器輸出電壓穩(wěn)定？如何設(shè)定VT的開關(guān)頻率？如何調(diào)整VT的導(dǎo)通占空比？如何實(shí)現(xiàn)VT的過流保護(hù)？UC3842工作原理1腳：輸出補(bǔ)償端。該管腳為誤差放大器輸出，并可用于環(huán)路補(bǔ)償。2腳：電壓反饋端。該管腳為誤差放大器的反相輸入端，通常通過一個(gè)分壓器連接至開關(guān)電源的輸出，構(gòu)成電壓閉環(huán)。3腳：電流取樣端。一個(gè)正比于所控電流的電壓接至該引腳，利用電流測(cè)定比較器構(gòu)成電流閉環(huán)。當(dāng)該引腳電壓≥1.0V時(shí)，PWM控制芯片封鎖輸出脈沖。4腳：RT/CT端。用于外接振蕩電阻和電容，將電阻RT跨接在4腳與8腳（Vref）兩端，電容CT接在4腳與電源地之間。當(dāng)RT>5kΩ時(shí)，振蕩頻率為：

5腳：接地端。是控制電路與電源的公共地。6腳：脈沖輸出端。該輸出可直接驅(qū)動(dòng)功率MOSFET，具有1A的驅(qū)動(dòng)（拉、灌）能力。7腳：電源供電端。啟動(dòng)門限電壓為16V，最低工作電壓為10V。8腳：基準(zhǔn)電壓輸出端。該引腳輸出5V基準(zhǔn)電壓，具有50mA的帶載能力，該電源通過RT向CT提供充電電流。UC3842工作原理3.4.3隔離型Cuk變換器首先將C1分成兩個(gè)相串聯(lián)的電容C1C2，得到圖3-20(b)圖3-20(a)的Cuk變換器，只能提供一個(gè)反極性、不隔離的單一輸出電壓，在要求有不同的輸出電壓和不同極性的多組輸出時(shí)，特別要求輸入、輸出之間電氣隔離時(shí)，就需要加入隔離變壓器目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.3隔離型Cuk變換器斷開A點(diǎn)，并在A點(diǎn)插入變壓器，即將Cuk直流變換器演變成隔離型Cuk變換器目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.3隔離型Cuk變換器隔離型Cuk變換器的工作原理是與Cuk型變換器相同，的其輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系是在式3-39基礎(chǔ)上加入變壓器的變比N1/N2隔離型Cuk變換器的顯著特點(diǎn)是：由于電容C1、C2隔直流的作用，變壓器的原、副邊繞組均無直流流過且是連續(xù)的，具有較小的紋波分量隔離型Cuk變換器的磁芯是雙方向磁化的，沒有直流磁化導(dǎo)致飽和的可能性，不需要加氣隙，體積可以做得較小與其它只有一個(gè)開關(guān)管的單端電路相比，隔離型Cuk變換器的變壓器體積小一半，而且繞組面積減小，銅耗也減?。?-64）目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.4推挽式變換器對(duì)圖3-15(a)所示的正激變換器若將續(xù)流二極管VD1去掉，濾波電感將經(jīng)過變壓器副邊繞組和整流二極管VD續(xù)流，電路仍然可以工作圖3-15a單端正激變換器目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.4推挽式變換器若將兩個(gè)開關(guān)管的控制信號(hào)占空比相同，在相位上相差180o的這種經(jīng)過變壓器副邊繞組和整流二極管VD續(xù)流的變換器的輸入和輸出都并聯(lián)起來對(duì)同一個(gè)負(fù)載供電，就構(gòu)成了雙正激變換器，如圖3-21(a)所示圖3-21雙正激變換器電路拓?fù)淠夸泴W(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.4推挽式變換器若使圖3-21(a)兩個(gè)變壓器共用一個(gè)磁芯，如圖3-21(b)所示每個(gè)正激變換器都將以另一個(gè)正激變換器的原邊繞組和IGBT的反并聯(lián)二極管進(jìn)行磁復(fù)位目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.4推挽式變換器由于兩個(gè)正激變換器的原邊繞組和IGBT的反并聯(lián)二極管互為對(duì)方的磁復(fù)位電路，可將原先的磁復(fù)位電路去掉就構(gòu)成如圖3-21(c)所示的推挽變換器整理后的電路如圖3-21(d)所示目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.4推挽式變換器假定電路已工作在穩(wěn)定狀態(tài)，兩個(gè)開關(guān)管VTl、VT2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位相差180o且考慮變壓器剩磁能量的釋放推挽式變換器一個(gè)開關(guān)周期有6個(gè)工作階段（a）能量傳輸階段

t0~t1階段，能量傳輸階段，電流路徑示意圖如圖3-23(a)所示VT1導(dǎo)通時(shí)，Ui加到NP1上，所有帶“*”端為負(fù)，VT2的集電極通過變壓器耦合作用承受2Ui的電壓。副邊繞組NS1“*”端為負(fù)，電流流經(jīng)VD3、L到負(fù)載上目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.4推挽式變換器t1~t2階段，剩磁能量復(fù)位階段電流路徑示意圖如圖3-23(b)所示VT1和VT2均關(guān)斷，變壓器的剩磁能量一方面通過VT2的反并聯(lián)二極管VD2饋送到電源，另一方面通過VD4饋送到負(fù)載。這時(shí)VT1上承受的電壓為2Ui，t2時(shí)刻剩磁能量全部釋放完畢（b）剩磁能量復(fù)位階段

目錄學(xué)習(xí)指導(dǎo)3.1DC-DC變換器的基本結(jié)構(gòu)

3.2DC-DC變換器換流及其特性分析3.3復(fù)合型DC-DC變換器3.4變壓器隔離型DC-DC變換器

3.4.1隔離型Buck變換器-單端正激式變換器

3.4.2隔離型Buck-Boost變換器-單端反激式變換器

3.4.3隔離型Cuk變換器

3.4.4推挽式變換器

3.4.5全橋變換器

3.4.6半橋變換器3.4.4推挽式變換器t2~t3階段，續(xù)流階段，電流