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電子發燒友網>電子資料下載>電源技術>電源設計:反激占空比更大,效率會更高?資料下載

電源設計:反激占空比更大,效率會更高?資料下載

2021-04-22 | pdf | 96.74KB | 次下載 | 3積分

資料介紹

?首先反激電源一般設計占空比時,我們一般是小于0.5的,大家都知道如果超過0.5必須要增加斜坡補償。 那么開關電源在設計反激開關電源時,為何占空比都設計成0.45左右而不是更小? 聽得最多的是,占空比越大電源效率會越高,所以大家都是這樣來設計的,實際上也是個這樣的趨勢,為什么?從原理上怎么解釋?從公式上又怎樣看出? 我們一起來分析一下: 以反激DCM模式為例 首先開關電源中最影響效率的三個關鍵元器件為 1、mos管 2、 變 壓器 3、輸出整流二極管 當然還有其他元器件,但這三個占比是比較大的。 mos管損耗分為:開通損耗、關斷損耗、導通損耗、驅動損耗 (DCM狀態下開通損耗是忽略不計的) 變壓器損耗分為:鐵損、銅損 整流二極管損耗分為:導通損耗、反向恢復損耗 跟這些損耗關系最大的參數就是電流:峰值電流、有效值電流。 我們如果能證明占空比越大峰值電流越小,有效值電流也越小的話,基本可以證實我們的標題:反激占空比越大效率越高。 先把公式擺出來: 1、根據能量守恒可得 其中Lp為原邊繞組電感量,Ip為原邊繞組峰值電流,P為電源功率,T為開關電源的工作周期。 2、電流,電感,電壓,時間之間的關系 其中,Vin為輸入電壓,Ton一個周期開關管的導通時間,D為占空比,Lp為原邊繞組電感量,f為開關頻率,Ip為峰值電流。 3、把式三代入式一可得到 我們看下式四,其中輸入電壓Vin是固定的,開關頻率f也是固定的,開關電源功率P也是不變的。 所以很容易看出占空比D設計越大時,計算出的原邊電感量越大,反之D越小,計算出的原邊電感量越小,我們把這個結論叫做結論一。 4、我們再回頭把公式一變換一下得到公式五 從公式五可知,Lp越大時峰值電流Ip越小,反之Lp越小時峰值電流越大。再結合結論一可知,占空比D越大峰值電流Ip越小,占空比D越小峰值電流Ip越大,我們把這個結論叫做結論二。 我們再看下反激DCM下的有效值電流 1、反激DCM的有效值電流公式為: 其中Iprms為原邊電感有效值電流,Ip為原邊電感峰值電流,D為占空比。 有效值電流為何是這個公式? 我分享一個原創推導視頻:開關電源變壓器原邊電流的有效值電流的計算 由于峰值電流IP和占空比D是成反比的,所以單從公式六還是無法得出有效值電流Iprms和占空比D的關系,我們需要根據其他公式把Ip消除才好證明。 我們可以把公式三以及公式四代入公式六可得到 我們看下公式七,P是固定的,Vin是固定的,所以可以得出一個結論三:占空比越大時有效值電流越小,反之占空比越小時有效值電流越大。 總結: 設計DCM反激時通過結論二二結論三
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