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          準(zhǔn)諧振工作的反激轉(zhuǎn)換器(04-100)

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          作者:安森美半導(dǎo)體 Nicolas CYR 時(shí)間:2008-03-28 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

            振蕩的起源可以從圖2的電路中看到,圖中有L-C網(wǎng)絡(luò)。

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/80832.htm

            因事件不同,存在兩種不同的配置:

            ·在開(kāi)關(guān)閉合時(shí),初級(jí)電流不但流經(jīng)初級(jí)電感LP,還流過(guò)漏感LLEAK。導(dǎo)通時(shí)間結(jié)束后,儲(chǔ)存在LP中的能量通過(guò)耦合磁通傳送到變壓器的次級(jí)側(cè)。然而,變壓器兩端之間耦合的漏感使其電壓反向,并使漏極電壓快速上升。因此,LLEAK和CTOT共同形成了一個(gè)諧振網(wǎng)絡(luò)。

            ·變壓器磁芯去磁時(shí),初級(jí)和次級(jí)電流下降到零,次級(jí)二極管停止導(dǎo)電,而反射初級(jí)的電壓自然消失。這意味著VDS不斷趨近于VIN。但是,在沒(méi)有諧振網(wǎng)絡(luò)的情況下,轉(zhuǎn)換是突變的,由初級(jí)電感LP和與前面提到的幾乎相同的CTOT引起。正弦振鈴隨之產(chǎn)生,并因存在歐姆損耗而衰減。因此,漏極不斷處于振鈴波的各個(gè)局部最小值的位置上,這些最小值稱(chēng)為“谷點(diǎn)”。如果我們能夠在這些波谷的中點(diǎn)位置將MOSFET導(dǎo)通,便可確保導(dǎo)通損耗最小,特別是那些與電容損耗有關(guān)的導(dǎo)通損耗:PavgCAP=1/2·CTOT·VDS2·FSW。因?yàn)槠渑c漏極電壓的平方成正比,所以較小的VDS即意味著電容損耗較小。因此,準(zhǔn)方波工作(或谷點(diǎn)開(kāi)關(guān))是指在VDS最小時(shí)重新啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。如各圖所示,這種情況發(fā)生在變壓器磁芯去磁后的一段時(shí)間內(nèi)。采用這種方法,我們創(chuàng)建了一個(gè)轉(zhuǎn)換器,由于去磁時(shí)間取決于輸入/輸出的工作狀態(tài),因此,它自然可以在可變頻率下工作。圖3為準(zhǔn)方波轉(zhuǎn)換器的典型波形圖。

            可以看到,總周期由不同的事件組成,首先是磁化磁芯(TON),然后完全去磁(TOFF),最后插入一個(gè)時(shí)延(TW)以使漏極最小。分別計(jì)算這三個(gè)不同事件便可求出自激振蕩頻率。計(jì)算細(xì)節(jié)見(jiàn)半導(dǎo)體網(wǎng)站的應(yīng)用指南AND8089或AND8145。忽略TW,便可以用簡(jiǎn)單的一次頻率迭代公式得出最終的計(jì)算結(jié)果(如送入Spice仿真器中):

            將方程輸入電子表格并畫(huà)出FSW和各種參數(shù)(VOUT、IOUT等)之間的關(guān)系,便可看出該系統(tǒng)頻率的高度可變性。圖4和圖5分別畫(huà)出了給定應(yīng)用中FSW與輸入電壓及輸出電流之間的函數(shù)關(guān)系。



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