反激電源工作原理,原理圖詳解-KIA MOS管

反激電源

反激電源是通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管的通斷，將輸入能量存儲(chǔ)在磁性元件中，再通過(guò)變壓器傳遞給負(fù)載。

反激式開(kāi)關(guān)電源部分組成：

輸入濾波電路 ：將輸入的交流電壓（AC）通過(guò)電感和電容的組合進(jìn)行濾波，去除電壓中的雜波和噪聲，得到較為平穩(wěn)的直流電壓（DC）。

整流電路 ：將輸入濾波后的直流電壓（DC）通過(guò)整流橋進(jìn)行整流，轉(zhuǎn)化為單向的直流電壓（DC）。

開(kāi)關(guān)管 ：開(kāi)關(guān)管（如MOSFET或IGBT）是反激式開(kāi)關(guān)電源中的關(guān)鍵元件，其作用是將經(jīng)過(guò)整流的直流電壓轉(zhuǎn)換為高頻脈沖信號(hào)。開(kāi)關(guān)管的通斷狀態(tài)通過(guò)控制電路進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制輸出電壓的大小。

變壓器 ：變壓器是反激式開(kāi)關(guān)電源中的能量轉(zhuǎn)換元件，它利用電磁感應(yīng)原理將開(kāi)關(guān)管輸出的高頻脈沖信號(hào)進(jìn)行變壓變換，轉(zhuǎn)換為所需的輸出交流電壓（AC）。

輸出整流濾波電路 ：將變壓器輸出的交流電壓（AC）通過(guò)整流二極管和濾波電容進(jìn)行整流和濾波，得到平滑的直流輸出電壓（DC）。

反饋控制電路 ：反饋控制電路通過(guò)采樣輸出電壓，并與參考電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制信號(hào)。這個(gè)控制信號(hào)經(jīng)過(guò)反饋電路調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)管的通斷時(shí)間（占空比），以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

反激式開(kāi)關(guān)電源工作原理：

開(kāi)啟開(kāi)關(guān)：當(dāng)控制電路使開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓Vin通過(guò)開(kāi)關(guān)管加到變壓器的初級(jí)線圈上，使變壓器的初級(jí)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。

磁場(chǎng)建立：隨著變壓器初級(jí)線圈電流的增加，變壓器的磁場(chǎng)也逐漸增強(qiáng)。

關(guān)閉開(kāi)關(guān)：當(dāng)控制電路使開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，變壓器初級(jí)線圈的電流突然中斷，磁場(chǎng)迅速衰減。

反激電壓產(chǎn)生：由于變壓器的磁場(chǎng)迅速衰減，根據(jù)楞次定律，變壓器次級(jí)線圈產(chǎn)生一個(gè)與原磁場(chǎng)方向相反的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即反激電壓。

輸出電壓：反激電壓通過(guò)整流濾波電路，得到所需的直流輸出電壓Vout。

能量傳遞：反激電壓在次級(jí)線圈中產(chǎn)生的電流，通過(guò)整流濾波電路，將能量傳遞給負(fù)載。

反激電源電路原理圖

基本原理：

1.交流輸入經(jīng)過(guò)整流濾波變成直流；

2.PWM波Q控制開(kāi)關(guān)管斬波給變壓器的初級(jí)線圈輸送能量；

3.變壓器Q的次級(jí)線圈感應(yīng)出電壓并且經(jīng)過(guò)整流濾波得到直流輸出。

在開(kāi)關(guān)管閉合時(shí)，由于變壓器原邊線圈和副邊線圈繞線方向相反，二極管的單向?qū)щ娦?，不能傳遞能量，變壓器原邊線圈相當(dāng)于電感。

在開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)時(shí)，初級(jí)線圈電流減少，會(huì)產(chǎn)生反向的電動(dòng)勢(shì)在次級(jí)線圈感應(yīng)出電壓，變壓器將之前原邊線圈存儲(chǔ)的能量傳遞到后級(jí)電路。

開(kāi)關(guān)管打開(kāi)，初級(jí)線圈相當(dāng)于電感儲(chǔ)能；開(kāi)關(guān)管閉合，初級(jí)線圈通過(guò)變壓器釋放能量。

計(jì)算公式：Vin=Vout/Nx(D/(1-D))

反激式開(kāi)關(guān)電源基本拓?fù)鋱D

主要器件：

Q：PMOS

T：高頻變壓器

D：整流二極管

C：輸出濾波電容

R：負(fù)載

當(dāng)PMOS管導(dǎo)通時(shí)，高頻變壓器原邊（Np）的上端是正電壓，下端是負(fù)電壓。副邊（Ns）則是上端負(fù)電壓，下端正電壓。這時(shí)候，整流二極管是截止的，負(fù)載所需的能量由輸出濾波電容C提供。電流流向如圖。

當(dāng)PMOS管截止時(shí)，情況就反過(guò)來(lái)了。變壓器原邊（Np）的上端變成負(fù)電壓，下端是正電壓。副邊（Ns）則是上端正電壓，下端負(fù)電壓。這時(shí)候，整流二極管正向?qū)?，給電容C充電，彌補(bǔ)了PMOS管導(dǎo)通時(shí)損失的能量。電流流向如圖。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，反激式開(kāi)關(guān)電源的工作原理就是：PMOS導(dǎo)通時(shí)，變壓器給負(fù)載供電；PMOS截止時(shí)，變壓器給電容充電。這樣一來(lái)，負(fù)載就能持續(xù)得到穩(wěn)定的能量供應(yīng)了。

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