双管正激拓扑的工作原理和设计举例Word文档格式.docx

1、所以此模式结束时，C3的电压由Vin下降到0时，C2的电压并不到Vin，此时由于C3的 电压为0，D3将正向偏置导通，将 C3的电压箝位于0。事实上在此过程中，当初级电压大于0即uC2 UC3时，初级变压器电感仍处于正向励磁,电流增加，而且次级电感电流将反射到初级， 参与电路的谐振。当其电压过 0后，在很短的 时间，次级整流和续注二极管换流使次级处于短路， 次级电感电流将不能反射到初级， 也就不参与电路的谐振。换流结束后，初级电压小于 0,只有初级励磁电感与电容谐振。（2）模式 2： t1-t2re 月 T f, ,k 二Ch 1（b）在t1时刻D3导通，Q1和Q2仍然为关断，此时变压器在Ch

2、和C2及C4的作用下去磁。 变压器的励磁电流逐渐减小到 0,然后反向励磁，变压器的电流过0时D3自然关断，系统进 入下一个过程。iLp i C2 iCh iC4 （1）初始值：Uc2（） Uc2（t2）, Uc4（0） Uc4（t2）, iLp （0） 1 M1在模式2过程中，变压器的电流过0前如果C2的电压上升到Vin，那么D4将导通，C2的 电压将被箝位于Vin，变压器的励磁电感在 Vin作用下去磁，直到其电流过 0后D3和D4自 然关断，然后再进入模式 3。在t3时刻D3自然关断，Q1和Q2仍然为关断，变压器在Ch和C2, C4的作用下反向励 磁，相关的公式同于模式 1，仅仅是电容的电压

3、和变压器励磁电流的初始值不同。当C2和C3电压谐振到相等时，C2和C3的电压将维持不变， 直到Q1和Q2导通、系统 进入下一个过程。第二.工作波形及讨论一个双管正激电源系统在空载、中等负载和满载时的工作波形如下图 3所示。功率MOSFET为STP15NK50初级电感量为5mH前级有PFC输入电压为400V。图中，蓝色为下管 的电流波形，棕色为下管的漏源极 DS的电压波形，绿色为上管的电流波形，红色为上管的漏源极DS的电压波形。I 7、Vff lh*初（a） no loadChil 2口口督 Ch1 2.QA 3000Vac电流密度J6A/mm2窗口系数K0.4 B1500Gauss2、磁材选择

4、功率变压器所用铁芯应选用高卩i、低损耗、高 Bs材料。目前，软磁铁氧体因具备以上要求而被广泛应用，在此选用TDK的 PC40材质，参数如下MATERIAL CHARACTERISTICSjior Transformer and Chok）MaterialPC4O1 ni tial pertneabiliiy239025Ar叩litude permeabilitypa3000 mi ri.25七12G25kHze（rc00Cote loss volume density Cc re lo&s）1B=O0hiT|si n 与 waveioq70PbvkWW12（71：SB60010CkHz60C4

5、50sine wave1CXTG4W12CTC500SUiration fluxdensity*25510Bsmlecrcioa=12035095PeHYianent ffux densiVBrmTarc65100X；55120SO14.3Coerdve force1HeAm10.31OGACas120C8CurieTc21SDensitfct如nW430sBeetrical resistivity-pvl*rn6.5*50加曲 5On?本设计选择 B= 0.15T=1500Gs （仃=10000GS）3、磁芯规格选取用面积乘积法计算:3.46（cm2），磁所以，选用 GU42X 29磁心骨架

6、，具有窗口面积大 Ajcm2） 1.73 2心中心柱截面积大 Ae（cm2） 2.67 （cm2）的特点。4 4GU42X 29的AP值为2.398cm，其值大于计算所需 AP=1.515 cm 值。PQ32/30参数如F表：磁芯窗口面积：Aw3.462 cm每匝长度：Le6.84cm体积：Ve18.23 cm每匝电感量：Al8500n H/N2最大损耗：Pc （maX4、变压器初、次级匝数:计算变压器匝比Np Vi n（mi n）NS Vs/Dmax VD Vl变压器初级匝数：nV0 max108Np23 ,f BAe取 Vs=Vo+V+VL=28.5 , VD变压器次级匝数:变压器初级电感

7、量：8500nH/N 2* （23N） 2=4.5mHo23匝，次极5匝。根据实际绕制情况，仍然取初级5、计算线径1）、计算初、次级电流的有效值:初级电流的有效值：Ip（rms） Ip V. D max 1.9（A）次级电流的有效值：Is Io , D max 10（A）2 ）、变压器绕组导线线经：原边绕组截面积： Awp1 - 346 mm根据上述计算数据须采用裸线径 0.21mm的漆包线35根并绕绕置，但由于在温度 0.20（mm），而 150000100 C、工作频率为 150KHZ时铜线的集肤深度:0.21*35mm大于5咅的集肤深度，可采用 35根0.25mm的漆包线绕置，绕置两层，

8、 n=20则. 2电流密度为4A/mmI 2副边绕组截面积 Awp2 1.26 mm同上，取70根0.21mm的漆包线并绕，绕置两层 n=7。则电流密度为5A/mm。第二部分输出电感器的设计在电流连续模式中，电感中纹波电流通常较小， 线圈交流电损耗和磁芯损耗一般不大，尽可能选择较高的磁通密度以便减小电感的体积， 磁芯饱和是限制选择磁通密度大小的主要因素。以下是在电流连续模式下计算输出储能电感器的。1临界储能电感器电感量的计算：pl:U L ， L U?dt/di ， 其 中U U O max / D max U O max 43V , di 0.41 O 6A ,解得，L 19 H选磁芯为GU36*22,其参数如下：84.5mm5.626.538000Pc （ maR2.32实际电感量取20uH,匝数取22匝。3.气隙：lg NJ 人 1.6（mm），妙=4* n *10-74.电感导线的线经选择：在满载状态，电感电流峰值I rm=15A电感绕组导线的截面积： SL 5 1.85（mm2）采用16根 0.38mm的漆包线并绕，电流密度为 7A/mnl自供电线圈的匝数： Nf * Nl=11.7（匝）。n=12Uo自供电回路流过的最大电流为1717mA即电流的有效值为丁 12.02mA，两个回路共24.04 mA,所以线经可以选择线细些，小于 2 即可