1.2 反激电源的类型与特点 (2)

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对于可变频率控制 实际上我们经常说的这个 Quasi-Resonant 就是 CRM 这种工作模式 我们是非常好分辨它这三种模式的特征的 我们看 左边 连续的模式 这个是 Vds 上面是驱动波形 Vds 一定能看到是什么呢 就是它这个有一些尖峰毛刺 场效应管关闭的时候 那么它会保持稳定的时候 就是保持了一个直线 然后在突然之间直接到底了就开通的时候 而同步地我们观察它的电流波形 就是 Ids 的时候 Ids 的时候你会发现 电流开通的一瞬间不为零 它是从某个高度上来到了这地方 有个小拐角 小拐角是由于电容充放电等等 一些其它的一些原因造成 那么我们理想就是一个梯形波 那么你看到一个一个梯形波的 那就是连续了 也就是刚开始导通的时候 电流就不为零 那么这种情况一定是连续的 那么反过来底下 就是我们整流二极管 就是输出的整流二极管的电流波形 从大电流一直掉下去 掉到了最后不为零 它不为零 实际上就是我们不管是原边还是副边 把这两个波形整个过程中 从原边到副边都没有零的时候 所以这个情况我们是叫电流连续的 也就是说开通的时候 在原边的电感电流波形 它是不为零的 那关闭的时候 从原边能量积累起来之后 通过副边往输出放电 副边的时候从大电流到小电流 也没掉到零 这个时候我们叫连续模式 这是它非常明显的一个特征 不连续呢实际上呢 看这个波形 也非常明显得能知道 我们从底下的二极管来看 二极管放电放到最后 肯定是到了地了 有一段时间为零 它不会一直处于零的状态 那么它处于零的状态意味着什么 意味着我们这个变压器的能量 实际上是被全部放出去了 已经没有能量了 没有能量自然原边电流是没有的 所以在下一个脉冲导通的时候 场效应管被导通的时候 实际上是从零开始往上爬 所以我们看到了一个三角波的电流波形 那么这种情况下呢 它是叫不连续的 右边是临界的 临界就是处于连续不连续的这个中间点 也就是刚好 从连续转到不连续 所以说刚好是从输出的副边的 电流到零的那一时间 一瞬间开始原边就被导通了 所以电流就开始往上爬 所以这一个点上 我们叫临界模式 临界模式是一个点 我们为什么叫它一个 会工作在总是在这个点上 其实它是这样的 就是说我们如果把工作频率固定下来了 他只是一个点 就是要么就连续要不连续越过去了 在负载变化或者电压变化情况下 这种 CRM 的工作模式呢是指 就是我们通过 IC 来检测它过零 只要它一过零马上就开通这只场效应管 一直让它处于这种状态 那么也就是说它会自动的 保持住我们从副边的电流放电到零 那么马上就开通这个过程 这种状态一直持续下去 不管电压怎么变 输入输出电压怎么变 不管负载怎么变 那么始终处于这个状态 自然它就没办法把频率固定下来了 频率固定 它要么就进了这个连续的 要么进行不连续 所以说我们通过 IC 来控制 让它始终经过这个状态 所以自然而然它的频率就不能被固定下来 那么长时间工作在这种模式下呢 我们叫临界模式 我们懂得了这三种不同的工作的波形 实际上也就给我们指明了计算的一种思路 这三个波形的特征 我们要牢记住 那么我们讲不连续 其实我们从电压波形能看到 电压波形是这样的 就是关闭了之后 也是有尖峰毛刺 然后维持一段时间之后 这个电压那么它就会掉下来 掉下来之后 它会经过上下上下这几个震荡 或者一个震荡 那么一旦你发现有震荡的过程 实际上这个过程恰恰是我们 无论是原边和副边 也都没有电流流的过程 也就意味着我们原边 和副边都没有电流的时候 存在在我们这个变压器漏感里面的能量 是进行了一个自由震荡 所以说会产生这么一个震荡的波形 当然一讲到震荡 那么自然 它里头是有内阻的 所以它会有个衰减震荡过程 所以当你看到有这么好几个波的时候 或者一个以上的这样波的时候 他一定是 有一个死的 就是死区 这个死区就是 无论是原边或副边的电流都是没有的 它就会形成震荡 所以这叫不连续 临界是恰恰第一个波掉到底的时候 这个时候电流刚好为零 所以 IC 检测到过零了 马上开通下一个脉冲 所以说它就不会看到往上跳了起来 当然了 我们的 IC 控制的时候 其实在它的频率在变化 整个频率变化的过程中如果负载不断的变小 那么实际上他这个频率会不断的变高 高到什么地步呢 那我们这个 IC 为了减少这个空载损耗 都是有一个设定限制的频率 比如限制到 130k 的频率 比如限制到 130k 的频率 那么也就是说它频率达到一定程度 那么这个时候它就开始 没办法维持这个状态了 所以它就会自动地跳到下一个 震荡的一个点上 比如说这个点上 那么在这个点开通 那么实际上他就是说我们 CRMDCM 这个时候就相当于工作在 DCM 情况下 这个图就非常好得展示出 它这几个变化 那么从这个右边重载的情况下 像这一个波形和这个波形 实际上是刚好到了谷底 就是在这个谷底 这个时候开通 所以说它是临界模式 开通之后电流往上涨 然后到这地方关闭 关闭之后电流副边往下掉 掉到这个地方为零的时候又被开通 所以这个情况是一个典型的临界模式 CRM 来工作 那么当工作在负载不断减轻的时候 那么他就会开始慢慢的扩展开 也就是在这个地方如果开通的时候 他会功率太大 功率要想减小怎么办 就是把这个占空比变得更小了 那么这个时候它会自动的划到下一个 检测到这个点的时候再开通 所以这就是实现了一个跳频工作 那负载变得更轻时候跳得这个频率更多 那么我看右边这个波形图 上面电流很明显从零开始 三角波慢慢爬上去这是原边电流波形 这个地方它已经跳了几次 从这个地方跳到这 跳频跳了两次 跳到这个地方来的 那么这个右边实际上是正好跳了一次 正常的话临界模式从这个地方开始的 结果跳到这个地方 所以对应上面的电流波形的时候 从零开始往上爬 那么这一段区域就是不连续的 就是放电的时候放到这 电流为零了 那么原边从这开始 中间这一截是没有电流 所以它进入不连续了 这个图是负载从轻加重的时候会这么变过来 那么底下这个图 负载进一步减轻 所以说它这个地方是跳了第三次 一次两次三次跳到这里 那么到这个地方会跳到更多次 所以说负载越来越轻了 那么中间这一个跳来跳去的震荡的过程中 实际上我们无论原边和副边电流都为零 所以这一定是工作在不连续的情况下 所以我们将这种准谐振的工作模式 最大负载的时候 最多就是工作在这个过零的零电流的开关 这个时候是临界模式 一旦满足不了这个条件 为了减轻开关损耗 它会自动去找下面一个波谷 在下面一个波谷去跳频工作 那么这种工作方式是非常典型的可变频率的 CRM反激电源的整个控制的模型 我们掌握了这几个特征之后 为我们后面的变压器计算 提供了一个非常好的切入点 那么下面的各种各样的模型 都会从这个地方开始展开 谢谢大家听第一个 topic
课程介绍 共计17课时,3小时3分12秒

精通反激电源变压器及电路设计

电源 变压器 CCM 反激 DCM CRM Vds 电压尖峰毛刺 电压调整率 电源效率 电磁兼容

全面系统介绍反激电源的控制模型,CCM,DCM,CRM的三种工作模式下的变压器,原副边半导体主功率器件的工作特点,推导出各工作状态下变压器设计计算方法;Excel变压器设计计算工具软件,针对电源工作的全范围的主功率器件,电容器,变压器,一目了然地展现出其电流,电压,磁通密度,电流密度,高频纹波,工作状态的实际数值,便于及时全面快速地优化变压器及反激电压的电路设计;针对反激电源设计,普遍困扰的Vds电压尖峰毛刺控制,各绕组间耦合度及电压调整率的设计优化,电源效率,电磁兼容等难题,对其机理及解决方法实例分析讲解,提高针对反激变压器及反激电源设计的实战能力。
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讲师

讲师: 邵革良

田村(中国)企业管理有限公司上海研发中心 所长中国电源学会专家委员会 委员中国电源学会磁技术专业委员会 委员中国电源学会磁元件技术服务专家组 副组长中国电源学会标准化委员会 委员深圳市科技专家协会 科技专家深圳市科技创新委员会 专家 20年的一线电源研发的资深经验,先后从事并主持过电机调速变频器、逆变焊机、通信一次电源系统、电力系统直流操作电源系统、CBB波音商用飞机宽带互联网机载电源系统、高效率DC/DC砖块电源、电流传感器、变频空调及光伏逆变器、新能源汽车等各种新型磁元件的众多研发项目。 拥有众多的与国际一流研发团队的合作经验,并精通于电源和磁元件产品的可靠性研发管理和实践。特别是在新能源磁元件领域,通过大量的原创性技术创新和行业应用推广,引导着世界功率磁元件的技术变革。 其中完成电源及磁技术等领域多国专利申请40余项,并已取得7项国家发明专利受权。

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