用泄漏能量恢復線圈為dc/dc轉換器自供電
有一種有效的無源方式,可以抑制一個反激變壓器中因能量泄漏而產(chǎn)生的振鈴問題,并箝位過壓,具體方式是實現(xiàn)一個與初級線圈并繞的恢復線圈。這種技術常用于正向轉換器結構中的變壓器退磁。事實上,這個線圈與初級線圈有緊密的磁耦合,但除了能控制泄漏能量回到功率輸入端外,技術上它仍然是一個次級線圈。因此,它也可以用作其它目的,例如為一個PWM控制器或轉換器自供電。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/174743.htm圖1中有一個反激轉換器,包含一個額外的恢復與自供電線圈NR,它與初級線圈NP雙線并繞,在一塊來自意法半導體公司的Viper17L改進驗證板上實現(xiàn)。NS是次級線圈,殘留的泄漏電感表示為LLK。RS1是一個電流檢測電阻,而R1是限流電阻。變壓器比率與原變壓器相同。
輸出電壓(11.5V)略低于原始12V,以適應低至145VDC的電源軌。圖2a給出了功率開關電壓,以及阻尼器斷開情況下,原始Viper17L結構的初級電流波形??梢钥吹剑跐M載時(500mA),在160VDC電源線上,因泄漏電感而產(chǎn)生的振鈴大約是540V峰值。圖2b和2c是將并繞恢復線圈實現(xiàn)為阻尼器和自供電線圈情況下的相同波形。當首次施加電源軌電壓時,Viper17中實現(xiàn)的高電壓電流發(fā)生器開始為電容C4充電,直至達到轉換器的VDD上電閾值,PWM控制被激活。然后,轉換器由電容C4中存儲的能量供電。在導通相位中,所有二極管,D2、D3和D4都為反偏。當功率開關關斷時,磁化電流流入恢復線圈,使D3導通,因此將VDS限制為2×VDC。當泄漏能量完全返回到功率輸入端時,D3為反偏,恢復線圈開始通過二極管D2使電容C4放電。充電電流不能從電源軌流出來,因為D3被偏置截止,于是恢復線圈就為轉換器提供了電源。
Viper17的設計很適合用于低待機功耗,如它在無負載時會進入突發(fā)運行模式,在空閑時將內(nèi)部電路切換到低功耗狀態(tài)等。為了維護突發(fā)運行模式,電路包含了一只1kΩ的預加載電阻R2,從而降低了無負載時的平均開關頻率,如圖2d所示。這樣,并繞恢復線圈就成功地在任何負載條件下都能維持轉換器的運行,同時,對反激變壓器泄漏電感所帶來的功率開關過壓做有效的箝位。
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