我一說(shuō)你就懂的電源知識(shí)-從Buck-Boost到Flyback

Word我一說(shuō)你就懂的電源知識(shí)——從Buck-Boost到Flyback（電源）的拓?fù)溆泻芏喾N，但是其實(shí)我們能夠理解一種拓?fù)洌涂梢岳斫馄渌負(fù)浣Y(jié)構(gòu)。因?yàn)榻M成各種拓?fù)涞幕驹厥且粯拥摹?/p>

對(duì)于隔離電源。大家接觸最多的電路拓?fù)鋺?yīng)該是flyback。

但是大家一開(kāi)始做電源的時(shí)候，不會(huì)設(shè)計(jì),連分析也不懂,唯一能做的是模仿(額,難聽(tīng)點(diǎn)就是抄襲了)。這樣子的狀態(tài)持續(xù)了一段時(shí)間后,才開(kāi)始慢慢的有一些了解。但對(duì)于新手來(lái)說(shuō)，如果能從基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)BUCK、BOOST進(jìn)行演變成更復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，那么我們?nèi)跁?huì)貫通的理解各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，就變得非常容易。

其實(shí)理解隔離電源，相對(duì)非隔離（DC）DC來(lái)說(shuō)，需要多理解一個(gè)基本元素——變壓器。然后很多基本原理也可以通過(guò)基本拓?fù)溥M(jìn)行演變。

本文就是做了一個(gè)演變的過(guò)程分析。

為了分析flyback電路,我們從flyback的源頭開(kāi)始說(shuō)吧。Flyback是從最基本的三種電路中的buck-boost演變而來(lái)的。所以對(duì)buck-boost的分析,一定有助于對(duì)flyback的分析,而且buck-boost看起來(lái)似乎要比f(wàn)lyback簡(jiǎn)單,至少它沒(méi)有變壓器。

下面將要開(kāi)始來(lái)對(duì)buck-boost進(jìn)行演變,最終會(huì)演變成flyback。

Buck-Boost電路——降壓或升壓斬波器，其輸出均勻電壓U0大于或小于輸進(jìn)電壓Ui，極性相反。

圖一是buck-boost的原型電路。把電感L繞一個(gè)并聯(lián)線圈出來(lái),如圖二:

把L的2個(gè)并聯(lián)線圈斷開(kāi)連接,并且改變?nèi)?shù)比,改為n,如圖三:

把圖三中的（二極管）沿著所在回路移動(dòng),變成陰極朝外的樣子,并且,改變輸出電壓V和接地的位置。(二極管的作用是單向?qū)?，電路沒(méi)有其他分支（電流），在一個(gè)環(huán)路中的兩個(gè)位置，效果可以等效。)

(BuckBoost是實(shí)現(xiàn)反壓的，但是我們隔離電源并不是需要反壓，所以我們需要調(diào)換一下電源的極性。)

如圖四:

把圖四中的Q順著回路移動(dòng)到變壓器下方,如圖五:

(開(kāi)關(guān)的位置其實(shí)在哪都可以，只是我們不希望MOS的打開(kāi)條件Vgs的伏值不要太高。)

轉(zhuǎn)變一下變壓器的繞線方向，則形成了Flyback

以上說(shuō)明,我們研究buck-boost的行為特性,對(duì)研究flyback的行為特性有很大的幫助。因?yàn)閮蓚€(gè)電路各工作過(guò)程都是極其類似的。只是在buckboost的拓?fù)渲?，只有一個(gè)電感，進(jìn)行儲(chǔ)能，而在flyback電路中，是一個(gè)變壓器。原邊側(cè)的電磁能量，在原邊側(cè)電路突然斷開(kāi)的時(shí)候，能夠把能量傳遞到副邊側(cè)。

對(duì)于Buck-Boost拓?fù)鋪?lái)說(shuō)：

第一個(gè)工作狀態(tài):（mosfet）Q開(kāi)通,二極管D關(guān)斷.如圖八所示:

此時(shí)，輸入電源對(duì)電感進(jìn)行充電。（電容）原先充電的能量，對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電，保持其原來(lái)的電壓。

第二個(gè)工作狀態(tài):MosfetQ關(guān)斷,二極管D開(kāi)通.如圖九所示:

此時(shí)，電感會(huì)維持原來(lái)的電流。

我們來(lái)看下flyback的工作過(guò)程：

假定這個(gè)flyback電路仍然工作在穩(wěn)定的CCM狀態(tài)。

在狀態(tài)1mosfetQ開(kāi)通,二極管D關(guān)斷,電路如圖所示。

類比于剛剛我們提到的BuckBoost的狀態(tài)一，此時(shí)對(duì)電感進(jìn)行充電，電容維持負(fù)載的電流。

在flyback的狀態(tài)2MosfetQ關(guān)斷,二極管D開(kāi)通，此時(shí)變壓器的副邊對(duì)負(fù)載和電容進(jìn)行充電。

剛剛我們討論的是CCM情況。flyback有個(gè)另外的情況DCM。

工作在DCM情況下的flyback比在CCM下多了一個(gè)工作狀態(tài)3.工作狀態(tài)1和工作狀態(tài)2與CCM的工作狀態(tài)1和2相同,在工作狀態(tài)3下,MosfetQ和二極