之前写过一个CCM模式下的反激式变换器计算文件,内容比较详细,而在很多应用下,变换器需要设计到DCM下,而DCM反激式变压器的计算往往不如CCM下的计算那么为人所熟知,这个帖子介绍一下我自己一直使用的方法。
由于存在诸多控制模式,这里仅介绍定频PWM的控制模式。
相信对于DCM和CCM之间的区别无需赘述,任何一本开关电源书籍中都能够找到答案。用一句简单的话讲,CCM,表示的是电感的励磁时间和退磁时间之和恰好等于开关周期,换句话说,每一个周期,退磁结束或者说励磁开始的瞬间,电感电流不为零;DCM,则表示电感的励磁时间和退磁时间之和仍然小于开关周期,也就是说,开关周期内,有一段时间没有电流流过电感,这段时间电感往往会和一些寄生参数产生谐振,称为自由振荡时间。
反激式变压器或者说反激式电感的设计最容易按照能量守恒的原理来做,因为电感内部的能量都是先存再放的。对于DCM,每一个周期内传递的能量可以简单地表示为:
E=Lp*Ipk^2/2
Lp是初级电感量,Ipk是初级电感峰值电流。
变压器输入端的功率可以表示为:
Pin=f*Lp*Ipk^2/2
f是开关频率。
这个式子中,频率是我们可以最先确定的,那么剩下了要确定的就是初级电感峰值电流和电感量,而这两个参数的选取又是相互制约的。在确定这两个参数之前,我们还要先确定一下匝比,或者说次级反射电压。
开关管开通即电感励磁,Ton=L*Ipk/Vin;开关管关断即电感退磁,Toff=L*Ipk/Vor,Vor=n(Vo+Vf)。假设Ton和Toff之和恰好等于T,即表示变换器工作在CCM和DCM的边界处,即BCM,事实上,我们要使变换器一直工作在DCM,最少要保证最恶劣情况下(Vin最低,负载最重)变换器在BCM上。在BCM这一点,所有关系可以用CCM下计算,因此占空比可以表示为: 大功率电感厂家 |大电流电感工厂