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[问答] 反激电源需要提前对电容充电多少个周期才能使能量及电压达到要求?
684 反激电源 充电 恒流源 电源设计
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请教大家一个问题,如下图是典型的单端反激电路,输入5V,变压器匝比为6:60,输出电容2.2uF,控制开关频率单片机PWM控制,负载输出三极管初始是关闭的,三极管后接了一个恒流源电路。
方案是恒流源为单次脉冲,假如为1ms的正脉冲,电流为10mA,阻抗为6K,输出该脉冲后,输出端三极管关闭。
那么根据能量守恒,在输出三极管打开时,反激电源必须要在电容端充够足够的能量,待输出三极管打开时能成功输出1ms的脉冲能量,假设反激是300K开关频率,6uH电感,通过输出60V计算得到反激电源的占空比为55%,那么在输出开关打开前,如何计算反激电源需要提前对电容充电多少个周期才能使能量及电压达到要求?
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2019-10-15 09:27:42   评论 分享淘帖 邀请回答
17个回答
这个,我可以明确告诉你,不知道。
至于为什么呢?因为,咱们不讨论说开关管过载,不讨论变压器饱和,则线路是可以工作在DCM和CCM的,而到CCM,切换电流是一个未知值,可以是DCMl临界电流开始的任何值。
如果我们准确的定义为DCM,占空比55%,这样是可以计算的,只需要算出原边电流,再1/2,占空比折算到整周期时间,再折算匝获得实际平均充电电流。
这里 300KHz  55% 则导通时间为:1.833uS  电压5V 6uH,则峰值电流=5*1.833uS/6uH= 1.53A。
平均电流=1.53/2*55%=0.42A。   1:10匝比  则副边电流=0.042A=42mA  算上效率什么的,则=30mA。
由于计算得到的电流,远大于10mA脉冲电流,所以。理论上不需要充电时间。
2019-10-15 09:29:51 评论

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你分析的确实是,那请问如果我用这种方式是否可行:开始打开PWM,在输出端采样他的电压,采样得到60V后再关闭PWM,然后再把输出的三极管打开输出给恒流源是否可行?另外还有个问题,下面是我采样的Vgs开关波形和变压器初级电流,为什么初级电流会这么大?按照dt=V*ton/L,理论计算是1.53A,怎么这第一个周期就跑到2.5A了?并且后面越来越大?
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2019-10-15 09:30:50 评论

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这就是我说的,你从第一个波形开始,就进入到CCM,电流连续模式了,当然,电流会连续叠加,直到杀死你的电源、整流管、电容等等为止。
第一个周期,你PWM不完整啊,导通超时间了,波形没发现吗?当然电流峰值就高了。
2019-10-15 09:32:55 评论

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确实是,软件输出的占空比第一个不对,我确认下软件的问题再来讨论下

2019-10-15 09:33:13 评论

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目前第一个周期PWM改好了,但是还有一个疑问,在负载三极管打开之前,反激输出只有整流管和电容,相当于开路,为什么这个电路从第二个周期一直处于CMM模式?然后逐渐下降,是因为电容阻抗刚开始小,后面逐渐充电阻抗慢慢变大的原因吗?这个电流这么大已经将我的电源拉低了。
我现在想在负载三极管打开之前先让反激输出到60V,在打开三极管给恒流源输出。
2019-10-15 09:33:22 评论

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你的变压器一次线圈电感(含互感)大概就没有6uH,估计比较小。 看后面几个的波形,上升沿是斜的,是不是磁芯饱和了  
2019-10-15 09:33:46 评论

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你的储能电容在充电时电压逐渐上升的,电感的电流就下降了。
2019-10-15 09:33:54 评论

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你漏算了输出电容和需要达到的60V电压。
2019-10-15 09:34:03 评论

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补充一下,只有脉冲电流大于充电电流,则输出电容才会产生负的电压波动,当脉冲够宽,则甚至可能被放电到0,这时候,我们才需要计算脉冲过后,再次充电,电容储能到60的时间。
2019-10-15 09:34:16 评论

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因为你是开环的,在固定占空比驱动下,反激电流是2边互相影响,电容器充电电流,切换到原边管子导通,则是以该电流为基础继续增长。而电容器电压会持续被充电到更高电压直到损坏或者喷掉。
2019-10-15 09:34:22 评论

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它放电电流都没超过充电电流,我干嘛还要计算输出电容需要充电到60V的时间呢?
所谓充电从0开始到60V,只是开机过程的暂态,完全可以不去管它,只要系统充电到了60V,由于脉冲负载电流小于反激充电电流,所以理论上电压只会升高不会降低。以后哪怕你再高频率的脉冲工作都是这样,则才是我们需要关心的根本。
2019-10-15 09:34:29 评论

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如果在负载的三极管没打开以前,单片机PWM一直给mos管的话,最终输出电压确实会上去,但是同时因为电流太大,电源电压也跌落了,但是目前我这边还是没搞清楚这初级电流这么大的原因以及改善措施,通过电流波形来看,貌似已经不能用dI=Vi*dt/L的公式来算了
2019-10-15 09:34:41 评论

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开关管Toff期间不应该是通过整流管直接输出给电容充电了吗?为什么电容上的电流还能通过二极管返回去影响初级?
2019-10-15 09:34:50 评论

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2019-10-15 09:34:58 评论

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D=0.55是怎么算出来的?CCM/BCM模式?
空载burst-mode维持电容电压,加负载后DCM才是正道
2019-10-15 09:35:06 评论

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输出端电压只有峰值电压有60V,如果恒压60V,变压器比都不对,5:10=60:60???
2019-10-21 09:24:50 评论

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这个是不同的情况,要求就不一样的吧!
2019-10-21 15:15:07 评论

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