之前寫過一個CCM模式下的反激式變換器計算文件,內容比較詳細,而在很多應用下,變換器需要設計到DCM下,而DCM反激式變壓器的計算往往不如CCM下的計算那么為人所熟知,這個帖子介紹一下我自己一直使用的方法。
由于存在諸多控制模式,這里僅介紹定頻PWM的控制模式。
相信對于DCM和CCM之間的區別無需贅述,任何一本開關電源書籍中都能夠找到答案。用一句簡單的話講,CCM,表示的是電感的勵磁時間和退磁時間之和恰好等于開關周期,換句話說,每一個周期,退磁結束或者說勵磁開始的瞬間,電感電流不為零;DCM,則表示電感的勵磁時間和退磁時間之和仍然小于開關周期,也就是說,開關周期內,有一段時間沒有電流流過電感,這段時間電感往往會和一些寄生參數產生諧振,稱為自由振蕩時間。
反激式變壓器或者說反激式電感的設計最容易按照能量守恒的原理來做,因為電感內部的能量都是先存再放的。對于DCM,每一個周期內傳遞的能量可以簡單地表示為:
E=Lp*Ipk^2/2
Lp是初級電感量,Ipk是初級電感峰值電流。
變壓器輸入端的功率可以表示為:
Pin=f*Lp*Ipk^2/2
f是開關頻率。
這個式子中,頻率是我們可以最先確定的,那么剩下了要確定的就是初級電感峰值電流和電感量,而這兩個參數的選取又是相互制約的。在確定這兩個參數之前,我們還要先確定一下匝比,或者說次級反射電壓。
開關管開通即電感勵磁,Ton=L*Ipk/Vin;開關管關斷即電感退磁,Toff=L*Ipk/Vor,Vor=n(Vo+Vf)。假設Ton和Toff之和恰好等于T,即表示變換器工作在CCM和DCM的邊界處,即BCM,事實上,我們要使變換器一直工作在DCM,最少要保證最惡劣情況下(Vin最低,負載最重)變換器在BCM上。在BCM這一點,所有關系可以用CCM下計算,因此占空比可以表示為: 大功率電感廠家 |大電流電感工廠