反激式电源变压器工作原理简析
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作为电源变压器家族中的一员，反激式电源变压器是目前应用范围最广泛的变压器类型，在工业、电力等领域的尤其受到欢迎。今天我们将会就这种电源变压器的工作原理，展开简要的分析和介绍，希望可以对新人工程师的学习和工作有所帮助。 下图中，图1是最基础的反激式变压器开关电源的简单工作原理图。在这一电路系统中，Ui是开关电源的输入电压，T是开关变压器，K是控制开关，C是储能滤波电容，R是负载电阻。图2是反激式变压器开关电源的电压输出波形。 图1 图2 图2中所显示的反激式变压器的开关电源负载，是一个储能滤波电容和一个电阻并联。由于反激式电源变压器的储能滤波电容的容量很大，其两端电压在运行过程中是基本不变的，而变压器次级线圈输出电压uo相当于被整流二极管和输出电压Uo进行限幅，因此，输出电压的脉冲尖峰完全被削除，被限幅后的剩余电压幅值正好等于输出电压Uo的最大值Up，同时也等于变压器次级线圈输出电压uo的半波平均值Upa。 在反激式电源变压器的运行过程中，有一种连续与断续模式是经常出现的。这种模式是指变压器在满载状态变压器工作于能量完全传递或不完全传递的工作模式。一般要根据工作环境进行设计，常规反激电源应该工作在连续模式，这样设置后变压器本身的开关管、线路的损耗都比较小，而且可以减轻输入输出电容的工作应力。需要在这里特别指出的是，由于反激电源的特点也比较适合设计成高压电源，而高压电源变压器一般工作在断续模式，高压电源输出需要采用高耐压的整流二极管。由于制造工艺特点，高反压二极管反向恢复时间长、速度低，在电流连续状态下二极管是在有正向偏压时恢复，反向恢复时的能量损耗非常大，不利于变换器性能的提高。 在反激式电源变压器处于断续模式下时，其本身的二极管是在零偏压情况下反向偏置，损耗可以降到一个比较低的水平。所以高压电源工作在断续模式，并且工作频率不能太高。还有一类反激式电源工作在临界状态，一般这类电源工作在调频模式，或调频调宽双模式，一些低成本的自激电源(RCC)常采用这种形式，为保证输出稳定，变压器工作频率随着，输出电流或输入电压而改变，接近满载时变压器始终保持在连续与断续之间。不过需要注意的是，这种电源变压器只适合于小功率输出，否则电磁兼容特性的处理会很麻烦。 |
