正激電路原理課件

正激電路原理課件匯報人：23目錄02單管正激電路原理及實現(xiàn)01正激電路基本概念與特點03雙管正激電路原理及實現(xiàn)04磁芯復位技術詳解與實踐05串并組合變換器原理與應用06正激電路故障診斷與性能優(yōu)化01正激電路基本概念與特點Chapter正激電路定義正激電路是一種磁耦合電路，其變壓器一次側和二次側繞組在開關管開通時傳遞能量。正激電路工作原理當開關管導通時，變壓器一次側繞組產生電動勢，從而將電能傳遞給二次側；當開關管關斷時，變壓器通過磁芯復位，保持磁通平衡。正激電路定義及工作原理只有一個開關管，結構簡單，成本低，但變壓器利用率低。單端正激電路具有兩個開關管，變壓器利用率高，但電路復雜，成本高。雙端正激電路使用兩個開關管，變壓器利用率高，適用于大功率場合。推挽正激電路正激電路拓補結構分類010203正激DC/DC變換器具有高效率、高可靠性、輸入輸出電氣隔離、電壓調節(jié)范圍廣等優(yōu)點。優(yōu)勢正激DC/DC變換器廣泛應用于分布式電源系統(tǒng)、電動汽車充電站、太陽能逆變器等領域。應用正激DC/DC變換器優(yōu)勢及應用磁芯復位技術重要性磁芯復位技術常見的磁芯復位技術包括有源復位和無源復位兩種。有源復位需要額外的電路來實現(xiàn)，但可以實現(xiàn)快速復位；無源復位則依靠電路本身的特性來實現(xiàn)復位，但復位速度較慢。磁芯復位的作用磁芯復位是正激電路工作的關鍵，它保證變壓器在開關管關斷時磁通能夠迅速歸零，從而避免變壓器飽和。02單管正激電路原理及實現(xiàn)Chapter由輸入濾波電容、變壓器、輸出整流二極管和濾波電感組成。單管正激電路拓撲結構變壓器實現(xiàn)電壓升降和隔離，整流二極管將變壓器次級電壓整流成直流，濾波電感減小輸出紋波。關鍵元件功能與作用通過磁耦合實現(xiàn)輸入與輸出的電氣隔離。變壓器耦合方式單管正激電路基本結構工作過程與波形分析輸入電壓通過變壓器初級線圈，產生磁通變化，次級產生感應電動勢，整流二極管導通，輸出電壓上升。開關管導通階段變壓器初級線圈電流截止，次級感應電動勢反向，整流二極管截止，輸出電壓由濾波電感維持。開關管關斷階段開關管電壓、電流波形，變壓器初、次級電壓波形，整流二極管電壓、電流波形，以及輸出電壓波形。關鍵波形及其意義設計要點與參數選擇變壓器設計確定變壓器匝數比、磁芯材料和尺寸，以滿足輸入輸出電壓和功率要求。輸出整流二極管選擇根據輸出電壓和電流選擇合適的整流二極管，避免二極管反向擊穿。濾波電感設計根據輸出紋波要求選擇合適的濾波電感值，以減小輸出電壓波動。開關管選擇與驅動選用合適的開關管，確保開關速度快、損耗小，同時設計合理的驅動電路。實例：單管正激電源設計輸入電壓范圍確定電源的輸入電壓范圍，以便選擇合適的變壓器和開關管。02040301濾波電感與電容選擇根據輸出紋波要求選擇合適的濾波電感值和電容容量，以減小輸出電壓波動。輸出電壓與電流根據負載需求確定輸出電壓和電流，從而確定變壓器匝數比和整流二極管規(guī)格。保護電路與措施設計過流保護、過壓保護、欠壓保護等電路，確保電源安全可靠運行。03雙管正激電路原理及實現(xiàn)Chapter主電路包括兩個開關管Q1和Q2、輸入電源Vin、輸出負載RL、輸出電感L1和L2、輸出電容C1和C2等元件。變壓器實現(xiàn)輸入與輸出之間的電氣隔離，并傳遞能量。保護電路包括過流保護、過壓保護、欠壓保護等，以保護電路在異常情況下不被損壞。控制電路由驅動電路、振蕩器、脈寬調制器等組成，用于控制開關管Q1和Q2的導通與截止。雙管正激電路基本結構01020304輸入電壓范圍選擇磁芯材料為PC40，骨架尺寸為EE25，原副邊匝數比為10:1，氣隙為0.5mm。變壓器設計開關管選擇Vin=18-36V，輸出電壓Vout=12V，輸出電流Iout=5A。采用SG3525作為PWM控制器，實現(xiàn)脈寬調制，控制開關管的導通與截止。同時設計驅動電路，保證開關管的快速開通與關斷。選擇耐壓值為500V、電流為10A的MOSFET作為開關管Q1和Q2。實例：雙管正激電源設計控制電路設計04磁芯復位技術詳解與實踐Chapter通過輔助磁通繞組來產生復位磁通，從而抵消主磁通，實現(xiàn)磁芯復位。輔助磁通繞組的基本原理根據磁芯的磁化曲線和復位要求，計算輔助磁通繞組的匝數和電流。輔助磁通繞組的設計方法適用于正激電路中的磁芯復位，特別是在高壓、大功率場合。輔助磁通繞組的應用場景輔助磁通繞組復位方法010203利用LCD緩沖網絡中的電容和電感產生諧振，使磁芯在諧振過程中實現(xiàn)復位。LCD緩沖網絡的基本原理根據電路的諧振頻率和磁芯的復位要求，選擇合適的電容和電感參數。LCD緩沖網絡的設計方法適用于正激電路中的磁芯復位，特別是在需要快速復位的場合。LCD緩沖網絡的應用場景LCD緩沖網絡復位原理及應用RCD箝位復位電路設計技巧RCD箝位電路的基本原理利用電阻、電容和二極管等元件組成箝位電路，將磁芯復位電壓箝制在一定水平，從而實現(xiàn)磁芯復位。RCD箝位電路的設計方法根據磁芯的復位電壓和復位時間要求，選擇合適的電阻、電容和二極管等元件參數。RCD箝位電路的應用場景適用于正激電路中的磁芯復位，特別是在需要精確控制復位電壓的場合。01有源箝位復位的基本原理通過有源電路控制磁芯復位電壓或電流，實現(xiàn)精確、快速的磁芯復位。有源箝位復位電路的設計方法根據磁芯的復位要求和電路特點，設計合適的有源箝位復位電路，包括控制電路和主電路。有源箝位復位的應用場景適用于對磁芯復位有較高要求的正激電路，特別是在高精度、高穩(wěn)定性的場合。有源箝位復位策略及實現(xiàn)020305串并組合變換器原理與應用Chapter基本結構串聯(lián)組合變換器由多個變換器依次連接，輸入端與直流電源相連，輸出端與負載相連。電壓增益串聯(lián)組合變換器具有較高的電壓增益，能夠滿足高壓輸出的要求。電流應力串聯(lián)組合變換器中的每個變換器都承受相同的電流應力，有利于提高整體可靠性。缺點串聯(lián)組合變換器中的任意一個變換器發(fā)生故障，整個系統(tǒng)都會受到影響。串聯(lián)組合變換器基本結構及特點并聯(lián)組合變換器工作原理分析基本結構并聯(lián)組合變換器由多個變換器并聯(lián)連接，共同承擔輸入功率，輸出端并聯(lián)連接負載。電流分配并聯(lián)組合變換器中的各個變換器平均分擔負載電流，能夠降低單個變換器的電流應力。冗余性并聯(lián)組合變換器具有較強的冗余性，當某個變換器出現(xiàn)故障時，其他變換器仍然可以正常工作。缺點并聯(lián)組合變換器需要解決均流問題，避免某個變換器過載。根據電壓增益和電流應力要求，合理設計變壓器匝數比和磁芯材料。根據輸出電壓和電流要求，選擇合適的電容類型和容量，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。電感用于平滑直流電流，需要根據負載電流和開關頻率進行設計。串并組合變換器中的功率器件發(fā)熱量大，需要進行有效的散熱設計。串并組合變換器設計要點變壓器設計電容設計電感設計熱設計應用于高壓輸出的電源模塊，通過串聯(lián)組合多個變換器實現(xiàn)高壓輸出。案例一應用于大功率LED驅動電源，通過并聯(lián)組合多個變換器實現(xiàn)大功率輸出和均流控制。案例二應用于新能源汽車電池管理系統(tǒng)，通過串并組合變換器實現(xiàn)電池組的高壓輸出和均衡控制。案例三實例：串并組合變換器應用案例01020306正激電路故障診斷與性能優(yōu)化Chapter常見故障類型及診斷方法檢查電路中的導線是否短路，特別是功率開關管、變壓器和整流二極管等元件的引腳是否短路。短路故障檢查電路中的導線是否開路，特別是功率開關管、變壓器和整流二極管等元件的引腳是否連接正常。檢查電路是否受到電磁干擾，導致電路工作異常。開路故障檢查電路中的元件是否失效，如電容器是否漏電、電阻是否變值、變壓器是否短路等。元件失效01020403干擾故障性能評估指標與測試方法效率測量輸入功率與輸出功率之比，以評估電路的能量轉換效率。輸出電壓穩(wěn)定性測試電路在不同負載條件下的輸出電壓變化情況，以評估電路的穩(wěn)定性。紋波測量輸出電壓中的交流成分，以評估電路的濾波性能。過流保護測試電路在輸出短路或負載過大的情況下的保護能力。改進電路結構通過改進電路結構，如增加濾波電路、調整變壓器位置等方式，提高電路性能。考慮電磁兼容性在電路設計和布局時，充分考慮電磁兼容性，以減少電磁干擾對電路性能的影響。加強散熱措施加強電路中的散熱措施，如增加散熱器、風扇等，以提高元件的散熱效率。合理選擇元