版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
反激變換器的例子Analysisofbasicwaveforms基本波形分析TheanalysisofthebasicwavfOrmswillbedoneonasimulatedexamplefaf§6ac冬converteroperatingindiscontinuousconductionmode.Typicaldrain-sourcevoltagewavefarmoftheprimarysideswitchisshowninFig.16.在電感電流斷續(xù)模式下運(yùn)行的反激變換器的典型一次側(cè)漏源極開關(guān)電壓波形見圖/5。Fig.16Typicaldrain-sourcevoltageoftheMOSFETinaffyba氐圖7,反激變換器的典型漏源極電壓Thesedrain-sourcevoltagewaveformscanbetheoreticallydistinguishedintotypicalelements.Differentphysicalphenomenainfuencethewaveformatgiventimeinterval.Fig.17andTab.4demonstratethemainelementsofthevoltagewavefOrm.Thesuperpositionofalltheseelementsresultsinatypicaldrain-sourcevoltageshowninFig.16.這些漏源極電壓波形能用典型的理論來描述。各個(gè)時(shí)間段有不同物理現(xiàn)象影響這些波形。圖/7和平臺4描述了電壓波形的主要原理。把這些原理按時(shí)序整合呈現(xiàn)出圖/5所示的典型漏源極電壓。Fig.17Mainelementsof血drain-sourcevoltage圖77漏源極電壓的主要原理
Element1:voltagefallduringturningon600迎■WO:00-;00332610^S.?2S,尸:0^原理1:開通期間的電壓下降過程
332610^S.?2S,尸:0^Element2:parasiticoscillationduringturningonduetocurrentspike原理2:在開通期間因寄生震蕩產(chǎn)生的電流尖刺Element3:voltageriseduringturningoff600SOO:000七-'_?.3I:"'5.?>:『-3」[廠5.45-lO"原理3:關(guān)斷期間的電壓上升
Element4:clampingvoltageofsnubber\r100sotsojL;:40」-2005.610~?.S.0~原理4:緩沖電路的鉗位電壓Element5:parasiticoscillationafterclampinginvolvingmainlytheoutputcapacitanceoftheMOSFETandtheleakageinductanceofthetransformer原理5,,鉗位過程結(jié)束后主要由場效應(yīng)晶體管輸出電容和變
壓器漏感引起的寄生振蕩Element6:parasiticoscillationafterflybackphaseinvolvingmainlytheoutputcapacitanceoftheMOSFETandthemagnetizationinductanceofthetransformer■2.SLii-6332ItT5原理6:磁芯存儲磁能釋放完畢后主要由場效應(yīng)晶體管輸出
電容和變壓器電感引起的寄生振蕩Element7:reflectedvoltageduringtheflybackphaseElement81mainrectangularsignalwithbusamplitude笠iiii.ITOC\o"1-5"\h\zi碰三;;三Ii!;-Ii皿-i「11QJ11111:~r§,濕11^1.51<T4如、15L尸3航15成17£原理7:反激變換器釋放磁能期間的反射電壓
原理3:與直流母線電壓等幅的主要方波Tab.4Mainelementsofthedrain-sourcevoltage
平臺4漏源極電壓的主要原理Thespectrumofthewholedrain-sourcewavfbrm(Fig.16)ispresentedinFig.18.圖/5所示的漏源極電壓呈現(xiàn)的電磁干擾頻譜見圖/3。Fig.18Spectrumof血drain-sourcevoltage(asshowninFig.16)ffi/r圖,6所示的漏源極電壓呈現(xiàn)的電磁干擾頻譜Thespectracfthemainelementsofthedrain-sourcevoltagecan6efoundinFig.20.Fig.19isexact。thesamea^sFig.17andhasbeenrepeatedhereforbetterunder-standing.^20描述了漏源極電壓主要原理產(chǎn)生的電磁干擾頻得。為便于理解,將囹/7映射成囹/夕。Fig.19Mainelementsofthedrain-sourcevoltage(repeated,sameasFig.17)圖79漏源極電壓的主要原理(正確重復(fù)圖77)
fr^queucy,Hz40140地mli9>fr^queucy,Hz40140地mli9>」竺JdwsoA110*Fig.20Spectraofthemainelementsofthedrain-sourcevoltage圖名。漏源極電壓主要原理產(chǎn)生的電磁干擾頻譜Thismethodallowsassociatingcertainpartsofthespectrumwiththeirrootcauses,i.e.thepea冬at20MHzinthespectrumofthedrain-sourcevoltageiscausedbytheparasiticosciUhtionduetotheoutputcapacitanceoftheMOSFETandtheleakagein血ctanceofthetransformer.這種方法可以確定電磁干擾頻得中某些頻點(diǎn)的來源,也就是說漏源極電壓產(chǎn)生的電磁干擾頻得中的9。兆赫茲峰點(diǎn)是鉗位過程結(jié)束后主要由場效應(yīng)晶體管輸出電容和變壓器漏感引起的寄生振蕩產(chǎn)生的。Theanalysisofthedraincurrentoftheprimaryswitchwillbedoneinthesameway.Fig.21demonstratesatypicaldraincurrentinaD^CMflyba氐對一次側(cè)開關(guān)的漏極電流進(jìn)行分析采用相同的方法。圖N/展示出一個(gè)工作于電感電流斷續(xù)模式反激變換器的典型漏極電流。s■io'7i-it*i5-itf'time,s■io'7i-it*i5-itf'time,s3is-kTmW*Fig.21TypicaldraincurrentinaJly6ac^</Ug-InuThiswavefOrmcanbepresenteda^sasuperpositionofthefollowingelements(Fig.22andTOb.5).ThesuperpositionofaKtheseelementsresultsinatypicaldraincurrentshowninFig.21.這個(gè)波形可以被看作是下列原理的疊加(圖NN和平臺5)。全部這些波形的疊加整合結(jié)果變成圖N7所示的典型漏極電流。currciiLA幽NN挈營仲葬琴土炳飄謠Element2:currentspikeduringturningonduetoparasiticcapacitancesofthecircuit原理2:在開關(guān)開通期間因寄生分布電容引起的電流尖刺Element3:parasiticoscillationafterclampinginvolvingmainlytheoutputcapacitanceoftheMOSFETandtheleakageinductanceofthetransformeriic""注原理M,,鉗位過程結(jié)束后主要由場效應(yīng)晶體管輸出電容和變
壓器漏感引起的寄生振蕩2.S10-32.S10-33濕3210~6TCP-0.06Element4:parasiticoscillationafterflybackphaseinvolvingmainlytheoutputcapacitanceoftheMOSFETandthemagnetizationinductanceofthetransformer0.040.02原理4:磁芯存儲磁能釋放完畢后主要由場效應(yīng)晶體管輸出
電容和變壓器電感引起的寄生振蕩Tab.5Mainelementsofthedraincurrent平臺5漏極電流的主要原理Thespectrumofthewholedraincurrentwavfbrm(Fig.21)ispresentedinFig.23.
全部漏極電流波形產(chǎn)生的電磁干擾頻譜(^21)呈現(xiàn)在圖2SOwwTOvncap=妙切3fiequency,HzwwTOvncap=妙切3fiequency,HzFig.23Spectrumofthedraincurrent(asshowninFig.22)^23漏極電流產(chǎn)生的電磁子攏頻譜(與圖22相同)ThespectracfthemainelementsofthedraincurrentcanbefoundinFig.25.Fig.24isexact。thesamea^sFig.22andhasbeenrepeatedforbetterunderstanding.漏極電流主要原理產(chǎn)生的電磁干擾頻譜見圖25。圖24和圖22相同。
25”31尸F(xiàn)ig.24Mainelementsofthedraincurrent圖3425”31尸F(xiàn)ig.24Mainelementsofthedraincurrent圖34漏極電流的主要原理<AualunuIio"(u-io-6times2-ifl^Fig.25Spectraofthemainelementsofthedraincurrent<=SHPUGPE-0Asincaseofdrain-sourcevoltagethismethodallowstoassociatetheelementsofthedraincurrentwaveformwithitscontributiontothewholespectrum.Forexample,thepea冬at20MHzinthespectrumiscausedbytheparasiticoscillationduetotheoutputcapacitanceoftheMOSFETandthe(eakageinductanceofthetransformer.就象漏源極電壓的例子那樣,用這種方法也可以找出漏極電流的哪一部分對電磁干擾頻譜產(chǎn)生影響。舉例說明,NO兆赫茲的峰點(diǎn)是鉗位過程結(jié)束后主要由場效應(yīng)晶體管輸出電容和變壓器漏感引起的寄生振蕩產(chǎn)生的。Thismethodofseparatingthewaveformintimedomainintoitsmainelementshepstofindoutwhatpartofthespectruminfrequencydomaincausedbywhatrelatedphysicalphenomena.Theseparationintomainelementsshouldbedoneinrespectofreasonableeventsinthepowercircuitlikeonandoffslopes,oscillations,clamping,snubbering,reflectedvoltage,etc.這種在時(shí)域里對主要原理進(jìn)行拆分的方法有助于找出產(chǎn)生電磁干擾頻段的干擾源。這種離析主要原理的手法有助于合理審視電源電路里諸如變化速率、振蕩、鉗位、緩沖、反射電壓等過程。InthisftybacRexampleonlytheprimaryswitchhasbeenanalyzeda^sactivesourceofelectricalnoise.Therearealsoothers,Ekesecondarysidediodesorsynchronousrectifier,controlIC(especial!yitsgatedrive),etc.Inordertoobtainmorecompleteanalysisalltheseinterferencesourceshavetobeanalyzed.在這個(gè)反激變換器里只對一次側(cè)開關(guān)進(jìn)行電磁噪聲產(chǎn)生的分析。但是還有其他的部分,象二次側(cè)的二極管或同步整流器、控制集成電路(尤其是它們的柵極驅(qū)動)等等。按順序分析將獲得更完善的關(guān)于這些電磁干擾源的解析。However,itisimpossibletopredicttheconductedEMIspectrumusingthisapproachduetothefact,thatonlyinterferencesourcesa^^econsidered.Thereisnoanalysisofthespreadingpathsftheinteferenceinthismethod然而,這種方法不可能預(yù)知用頻譜反映的電磁干擾的實(shí)際行為,僅僅是干擾源被重視起來。在那里沒有對分布參數(shù)產(chǎn)生的干擾進(jìn)行分析的方法。Nevertheless,theassociationfharmonicsrootcausewiththerespectedphysicalphenomenawillreducethefortsofEMIreduction.Theimpactftheidentifiedrootcausecanbereducednotonlybyfiltering,butalsobymeansfinfluencingtherootcauseitsef.不過,重視物理現(xiàn)象并不能成就電磁干擾的降低。降低干擾并不僅僅是濾波,也同樣意味著干擾源自身的影響。Opemtionmo&sofdiscontinuousflybacjconverter電感電流斷續(xù)工作反激式變凝著的運(yùn)行模式Thef§6akconverterrunningindiscontinuousconductionm^odecanbeoperatedinhardswitchingorquasiresonant(orvalleyswitching,orZVS)moderegardingtheprimarysideswitch.Thedifferencebetweenahardswitchingandquasiresonantf§bac冬converteristheturnontimepointoftheprimaryswitch.InahardswitchingmodetheturningonoftheMOSFETisnotsynchronizedwiththedrain-sourcevoltagevalue.Thistypeofconvertersrunsmainlyinfixedfrequencymode.史感電流斷續(xù)工作的反激式變換器一次側(cè)開關(guān)可工作于硬開關(guān)或準(zhǔn)諧振(或谷值開關(guān)或零電壓開關(guān))模式。硬開關(guān)和準(zhǔn)諧振反激變換器之間的差異在于一次側(cè)開關(guān)的開啟時(shí)間點(diǎn)。在硬開關(guān)里場效應(yīng)晶體管的開啟波形拐點(diǎn)并不和漏源極電壓值同步。這種變換器大體上運(yùn)行于固定頻率模式。InaquasiresonantmodetheresonantcircuitdeterminedbytheoutputcapacityoftheMOSFETandtheinductanceofthetranformerwillbeutilizedtoswitchonatlbwestpossiblevalueofthedrain-sourcevoltage.Thiscircuitstartstooscillateattheendofthecurrentflowthroughthe^^^on^^iysideofthetransformer,henceattheendoftheflybac冬phase.TheMOSFETwillbeturnedonattheminimumofthisoscillation.ThequasiresonantapproachusesthisoscillationtoachieveminimumvoltageswitchingduringturnonfortheMOSFETThisoperationmoderunsatavariablefrequency.在準(zhǔn)諧振模式里,由變壓器電感和場效應(yīng)晶體管輸出電容引起的諧振促使開關(guān)的開通時(shí)刻發(fā)生在漏源極電壓的最小值上。這種電路在電流從變壓器二次側(cè)流盡以后(反激回掃過程結(jié)束)開始振蕩。場效應(yīng)晶體管將在振蕩幅值的最小值開啟(谷值開通)。這種運(yùn)行模式工作在可變的頻率上。HigheramplitudeoftheoscillationresultsinlowerdrainsourcevoltagelevelatwhichtheMOSFETturnsoncorrespondinglylowerswitchinglossesandhigherefficiencyofthesyst^^m^.更高幅值的振蕩導(dǎo)致場效應(yīng)晶體管更低的漏源極開通電壓幅值來產(chǎn)生更低的開關(guān)損耗和更高的系統(tǒng)效率。Toachievehighoscillationpeaksthedesignofthetransformerhastobesettohighreflectedvoltage.Thisincreaseofthereflectedvoltageresultsinahigherdrain-sourcevoltageblockingM^OSFETandlongerdutycycles.要達(dá)到比較高的振蕩電壓峰值,變壓器的反射電壓必須設(shè)置的比較高。增加的反射電壓導(dǎo)致使用更高漏源極擊穿電壓的場效應(yīng)晶體管和更大的開關(guān)占空比。Comparisonofthreedifferentf§bac&solutionshasbeenmade.Allofthemhavebeenoperationat3^0kHz,busvoltageof400V,outputpowerof120W,outputvoltageof16V.Thesedesignincludeddifferentmodesofoperationanddifferentvaluesofrflectedvoltage,resultingindifferentMOSFETsvoltageratings:比較現(xiàn)有的三種反激變換器。它們都工作在300千赫茲,直流母線電壓40。伏特,輸出功率120瓦特,輸出電壓75伏特。這些設(shè)計(jì)包含不同的運(yùn)行模式和反射電壓等級,因此使用不同電壓等級的場效應(yīng)晶體管:Hardswitchingf§6akwithCooMOS600V,reflectedvoltageof100V硬開關(guān)反激變換器使用500伏特C:ooMOS.100伏特反射電壓Quasiresonantf§6ackwithCooMOS600V,reflectedvoltageof100V?準(zhǔn)諧振反激變換器使用500伏特CooMOS.100伏特反射電壓Quasiresonantf§6ackwithCooMOS800V,reflectedvoltageof390V準(zhǔn)諧振反激變換器使用800伏特CooMOS,390伏特反射電壓Theclampingsnu66ercircuitwa^ssettotheratedbreakdownvoltageoftheMOSFET(600Vand800Vrespectively).鉗位緩沖電路被設(shè)定在場效應(yīng)晶體管的額定擊穿電壓上(分別為500伏特和,00伏特)。Fg6a氏inhardswitchingmodewith600VMOS^ET使用6。。伏特場效應(yīng)晶體管的硬開關(guān)反激變換器Thehardswitchingapproach(asshowninFig.26)doesn'tconsidertheminimumdrain-sourcevoltage.TheMOSFETwill6eturnedonhard,inthiscaseatavoltagelevelof500V(attimepoint3.3同.Thedischargeofcircuits'parasiticcapacitancesleadstoahighcurrentspikeduringturningon.硬開關(guān)(?26所示)幾乎不考慮漏源極電壓的最小值。場效應(yīng)晶體管開通應(yīng)力大,在這個(gè)例子里,開通電壓在50。伏特(在,3微秒的時(shí)間點(diǎn))。由寄生電容引起的泄放電流在開通時(shí)產(chǎn)生很高的電流尖刺。t國Fig.26Drainrsourcevoltageanddraincurrentofhardswitching600Vfy6a氏圖366。。伏特硬開關(guān)反激變換器的漏源極電壓和漏極電流F§6ac七inquasiresonantmodewith600VMOSFET使用6。。伏特場效應(yīng)晶體管的準(zhǔn)諧振反激變換器Thedrain-sourcevoltage(Fig.27)startsoscillatingattheendofthef§6akphaseandreachingtheminimumf300VwhentheMOSFETturnson.漏源極電壓(囹N7)在反射過程結(jié)束后并減小到M。。次特時(shí)場效應(yīng)晶體管導(dǎo)通。Thedutycycleislowercomparedtoan800Vsolutionduetoalowerreflectedvoltageof100V.Shorterdutycycleforthesameoutputpowerresultsinhigherpea冬currentsontheprimaryside.因?yàn)?。。伏特的反射電壓,比較3。。次特解決方案它有更小的占空比。小占空比實(shí)現(xiàn)同樣的功率輸出必須使用更高的一次側(cè)峰值電流。Fig.27Drain-sourcevoltageanddraincurrentofquasiresonant600Vfy6ach圖名76。。伏特準(zhǔn)諧振反激變換器的漏源極電壓和漏極電流Fg6acJinquasiresonantmodewith800VMOSFET使用T。。伏特場效應(yīng)晶體管的準(zhǔn)諧振反激變換器Thedrain-sourcevoltage(Fig.28)startsoscillatingattheendofthef§6ac冬phaseandreachingtheminimumof100VwhentheMOSFETturnson.Theturningoncurrentspikeis(^ow.漏源極電壓(囹NT)在反射過程結(jié)束后并減小到/。。次特時(shí)場效應(yīng)晶體管導(dǎo)通。開通電流尖刺比較低。Thedutycycleishighercomparedtoa600Vsolutionduetoahigherreflectedvoltageof390V.Longerdutycycleforthesameoutputpowerresultsinlowerpea冬currentsontheprimaryside.因?yàn)橛蠱夕。伏特的反射電壓,所以有比600伏特解決方案更大的占空比。更大的占空比實(shí)現(xiàn)同樣的輸出功率可以使用更低的一次側(cè)峰值電流。Fig.28Drain-sourcevoltageanddraincurrentofquasiresonant800Vfy6ach圖名多#00次特準(zhǔn)諧振反激變換器的漏源極電壓和漏
極電流Comparisonfspectra干擾頻譜比較Thespectracfthedrain-sourcevoltagesforcorrespondingf§6a氐design(Fig.26Fig.27andFig.28)areshowninFig.29.相應(yīng)設(shè)計(jì)的反激變換器(囹9
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024石材工程項(xiàng)目勞務(wù)分包服務(wù)合同3篇
- 2025年玻璃幕墻玻璃破碎風(fēng)險(xiǎn)評估與應(yīng)急預(yù)案合同樣本3篇
- 2025年度美容儀器銷售代理與市場運(yùn)營支持合同4篇
- 2025年度人工智能研發(fā)與應(yīng)用合作協(xié)議3篇
- 家教中家長自我成長的重要性
- 現(xiàn)代家庭教育的五大核心能力
- 2025年度住宅小區(qū)物業(yè)費(fèi)專項(xiàng)維修資金使用與管理合同3篇
- 2025年城市特色餐廳與旅行社聯(lián)合營銷合作協(xié)議2篇
- 2025年度網(wǎng)絡(luò)游戲代理合作協(xié)議書(聯(lián)合運(yùn)營)4篇
- 二零二五年貨車共營項(xiàng)目合作協(xié)議3篇
- 2024年高考八省聯(lián)考地理適應(yīng)性試卷附答案解析
- 足浴技師與店內(nèi)禁止黃賭毒協(xié)議書范文
- 中國高血壓防治指南(2024年修訂版)要點(diǎn)解讀
- 2024-2030年中國光電干擾一體設(shè)備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景預(yù)測分析研究報(bào)告
- 湖南省岳陽市岳陽樓區(qū)2023-2024學(xué)年七年級下學(xué)期期末數(shù)學(xué)試題(解析版)
- 農(nóng)村自建房安全合同協(xié)議書
- 杜仲葉藥理作用及臨床應(yīng)用研究進(jìn)展
- 4S店售后服務(wù)6S管理新規(guī)制度
- 高性能建筑鋼材的研發(fā)與應(yīng)用
- 無線廣播行業(yè)現(xiàn)狀分析
- 漢語言溝通發(fā)展量表(長表)-詞匯及手勢(8-16月齡)
評論
0/150
提交評論