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为什么正激不能做成不带电感形式(附图)

有一个开关电源问题:
很多书上介绍正激的要带电感(图1),反激不用电感(图3),但为什么不能用图2的不带电感的正激,我问了很多电源开发的人,只说按书上的才行,很多人就说不清楚为什么不行,请大家帮忙解释一下原理吗,我查阅了很多书上都没有这方面的解释.500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/79/1477821246503174.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/79/1477821246535067.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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msz181818
LV.9
2
2009-07-02 14:51
那样做不能稳压还会烧开关管呀.
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落花满天蔽月光
LV.5
3
2009-07-02 15:51
功率小的时候可以啊,比如给初级IC供电,可以正激+二次稳压
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msz181818
LV.9
4
2009-07-02 16:48
@落花满天蔽月光
功率小的时候可以啊,比如给初级IC供电,可以正激+二次稳压
轻载时可以有输出,但是也还是不能稳压的,要求严一点的话,输出二极管还要串电阻才合理
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buhuichongfu
LV.3
5
2009-07-02 16:53
图2 :当开关管导通时,变压器副边向输出电容充电,副边电压为"母线电压/变比",而电容两端电压不能突变,理论上会造成无限大的电流冲击,从而变压器饱和,开关管炸掉.实际上也会炸掉管子的.

结论:图2不能使用.
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落花满天蔽月光
LV.5
6
2009-07-02 16:58
@buhuichongfu
图2:当开关管导通时,变压器副边向输出电容充电,副边电压为"母线电压/变比",而电容两端电压不能突变,理论上会造成无限大的电流冲击,从而变压器饱和,开关管炸掉.实际上也会炸掉管子的.结论:图2不能使用.
这种解释不能接受
那按图3来说,初级关断次级二极管导通时,次级电容两端电压不能突变,理论上会造成无限大的电流冲击,从而使二极管烧毁
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st.you
LV.10
7
2009-07-02 17:01
正激其实就是一个带变压器的BUCK.你去查一下为什么BUCK方式需要输出电感.
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buhuichongfu
LV.3
8
2009-07-02 18:33
@落花满天蔽月光
这种解释不能接受那按图3来说,初级关断次级二极管导通时,次级电容两端电压不能突变,理论上会造成无限大的电流冲击,从而使二极管烧毁
呵呵,不一样的,副边线圈的电流不会是无限大,最大值是原边关闭时的峰值电流*变比,并随着时间逐渐下降(能量逐渐被释放到电容)
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yougy
LV.5
9
2009-07-02 18:44
@st.you
正激其实就是一个带变压器的BUCK.你去查一下为什么BUCK方式需要输出电感.
可以不用电感,那要用到集成磁技术.
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st.you
LV.10
10
2009-07-02 18:48
@yougy
可以不用电感,那要用到集成磁技术.
磁集成只是不需要独立的电感而已.
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st.you
LV.10
11
2009-07-02 22:59
@奥一虎
那推挽的不是同样存在“当开关管导通时,变压器副边向输出电容充电,副边电压为"母线电压/变比",而电容两端电压不能突变”这样的问题?很多ups的电池升压电路就是这样的用的,但运行没有问题啊!真是不理解.如图4[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/79/1477821246535141.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
占空比如果运行在接近100%的条件下,那么输出电感就没有意义了.
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msz181818
LV.9
12
2009-07-02 23:05
@st.you
占空比如果运行在接近100%的条件下,那么输出电感就没有意义了.
不能超过50%的,超过了隔离变压器就会磁饱和的
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buhuichongfu
LV.3
13
2009-07-03 09:00
@奥一虎
那推挽的不是同样存在“当开关管导通时,变压器副边向输出电容充电,副边电压为"母线电压/变比",而电容两端电压不能突变”这样的问题?很多ups的电池升压电路就是这样的用的,但运行没有问题啊!真是不理解.如图4[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/79/1477821246535141.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
可不可以贴全一点?不能以偏盖全啊
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power_yang
LV.4
14
2009-07-04 03:08
@st.you
正激其实就是一个带变压器的BUCK.你去查一下为什么BUCK方式需要输出电感.
就是buck,而且没有了电感开关管相当于直接切换2电压不同的电容,会发生很好玩的事情的.
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buhuichongfu
LV.3
15
2009-07-04 11:51
@power_yang
就是buck,而且没有了电感开关管相当于直接切换2电压不同的电容,会发生很好玩的事情的.
一点都不好玩:)
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joobreeze
LV.3
16
2009-07-04 15:36
@buhuichongfu
一点都不好玩:)
小的时候都爱玩!!...
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奥一虎
LV.3
17
2009-07-04 19:22
@buhuichongfu
图2:当开关管导通时,变压器副边向输出电容充电,副边电压为"母线电压/变比",而电容两端电压不能突变,理论上会造成无限大的电流冲击,从而变压器饱和,开关管炸掉.实际上也会炸掉管子的.结论:图2不能使用.
那推挽的不是同样存在“当开关管导通时,变压器副边向输出电容充电,副边电压为"母线电压/变比",而电容两端电压不能突变”这样的问题?很多ups的电池升压电路就是这样的用的,但运行没有问题啊!真是不理解.如图4500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/79/1477821246535141.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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奥一虎
LV.3
18
2009-07-04 19:34
@buhuichongfu
可不可以贴全一点?不能以偏盖全啊
我没有电路图可上传.图4的结构就是这样的,初级电源96v,功率为2000多瓦,开关管用uc3525驱动,只不过是每边有2个管子,输出电压400v,无输出电感的,直接接电容.我就不理解这是跟图2的原理一样吗,那推挽电路不是同样存在当开关管导通会烧坏的危险?
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晶熔铁
LV.7
19
2009-07-05 07:13
@奥一虎
我没有电路图可上传.图4的结构就是这样的,初级电源96v,功率为2000多瓦,开关管用uc3525驱动,只不过是每边有2个管子,输出电压400v,无输出电感的,直接接电容.我就不理解这是跟图2的原理一样吗,那推挽电路不是同样存在当开关管导通会烧坏的危险?
这个实例里,我们别忘了漏感的作用,呵呵.
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奥一虎
LV.3
20
2009-07-05 09:35
@晶熔铁
这个实例里,我们别忘了漏感的作用,呵呵.
我拆过他的变压器是EE55的,没有加气隙的.
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st.you
LV.10
21
2009-07-05 22:57
@奥一虎
我拆过他的变压器是EE55的,没有加气隙的.
这个本来就是不稳压的升压电源,也没必要稳压.当然有可能会加上稳压反馈环路,防止空载时因为变压器漏感引起的电压虚高.但是正常工作开关管是工作在接近50%的占空比,经整流桥整流之后的输出就是接近100%占空比,这时候有没有输出电感已经没有多少区别了.
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jimmyjohn
LV.4
22
2009-07-06 13:03
我来说两句吧.
标准的正激拓补,是图一.
图二应该不属于标准的正激拓补了,或者可以说是一种正激的变形.
图二在小功率应用中还是用得比较多的,比如楼上一位兄弟提到的给IC供电.
图二实际上是一个峰值检测的电源,变压器过来的是一个高频方波脉冲,用二极管取这个脉冲的正向电压,给电容充电,然后再给后面的负载提供功率.电容在这里充当滤波的作用.在电容取值很大的情况下,基本能提供直流输出.但是前提是负载比较小,毫安级.如果负载需要的电流大,电容上面电流的峰值就会很高,这样,输出电压的纹波就会很大,对电容的耐压和容量的要求就会很高,所以,只能用来做毫安级的供电.
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philips
LV.8
23
2009-07-06 14:19
理論上所有閉環的開關電源在傳遞能量時必須有一個能量存儲的過程.如果沒有儲能環節那環路就是和線性電源的環路一樣,簡單的說開關管打開時輸出電壓就已到控制點所要控制的電壓,那管子馬上要關閉.造成的結果是管子還沒開穩就要通知關了.這時管子的壓降很大,損耗超級大,這種情況實際就是線性電源,不是開關電源了.
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power_yang
LV.4
24
2009-07-06 15:06
@st.you
正激其实就是一个带变压器的BUCK.你去查一下为什么BUCK方式需要输出电感.
加入2个电容容量相等都是1F,一个充电到10V容量,一个是0,那么2者总能量之和是0.5*1*10*10+0.5*1*0*0=50J.现在用开关,将2电容并在一起.再来算一下能量是多少?  0.5*1*5*5+0.5*1*5*5=25J,少掉的25J在开关接通的时候会以各种形式被损耗掉,因为能量守恒,所以一定会损耗掉.所以开关不能切换2不同电位的电容.所以正激一定要那个Buck电感的.
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changtong
LV.7
25
2009-07-06 19:10
这个问题是个基本常识问题,不仅必须加电感,而且电感的参数还很关键,需要好好设计;
加电感的原因是因为:在正激拓扑中为了保证磁芯能有效复位,不会因偏磁而产生饱和,必须保证工作的占空比小于50%,因此在正激拓扑中其实变压器提供能量的时间是很小的,为了保证输出的稳定,就需要加电感来调整储能的方式,当开关管导通时电感储存能量,当开关管关断时电感将储存的能量转移到输出电容,而电感提供的能量才是最主要的,因此电感是必须的而且很关键.
如果没有电感带来的问题是:纹波大,电路工作不稳定,大负载状态下容易造成驱动过激励而烧坏.
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奥一虎
LV.3
26
2009-07-06 21:53
@changtong
这个问题是个基本常识问题,不仅必须加电感,而且电感的参数还很关键,需要好好设计;加电感的原因是因为:在正激拓扑中为了保证磁芯能有效复位,不会因偏磁而产生饱和,必须保证工作的占空比小于50%,因此在正激拓扑中其实变压器提供能量的时间是很小的,为了保证输出的稳定,就需要加电感来调整储能的方式,当开关管导通时电感储存能量,当开关管关断时电感将储存的能量转移到输出电容,而电感提供的能量才是最主要的,因此电感是必须的而且很关键.如果没有电感带来的问题是:纹波大,电路工作不稳定,大负载状态下容易造成驱动过激励而烧坏.
谢谢大家的热心解答!
我就是不理解图2和图4的结构差别主要不就是:推挽电路的变压器是工作在B+ B-状态,图2是工作在单边状态吗?大家提到的这种电路在开关管导通时因后端直接接电容后造成初级的开关管产生很大电流而损坏,这我也能够理解,但我不理解的是我提到的是推挽电路原理跟图2不是一样吗,不也是在开关管导通时因后端直接接电容后造成初级的开关管产生很大电流而损坏吗?但实际应用不是这样啊.
另外为什么说推挽电路在50%(单边)时就可以不用电感?

我学习开关电源一段时间了,也自己动手做过几个电源包括推挽和反激的,推挽的最大的功率在1000多瓦,现在在ups的改造项目里在用,用了好几年了还没坏,但老实说这些都是死板硬套出来的(嘻嘻,别笑我),有些不理解,希望大家多指点.
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philips
LV.8
27
2009-07-07 07:56
@奥一虎
谢谢大家的热心解答!我就是不理解图2和图4的结构差别主要不就是:推挽电路的变压器是工作在B+B-状态,图2是工作在单边状态吗?大家提到的这种电路在开关管导通时因后端直接接电容后造成初级的开关管产生很大电流而损坏,这我也能够理解,但我不理解的是我提到的是推挽电路原理跟图2不是一样吗,不也是在开关管导通时因后端直接接电容后造成初级的开关管产生很大电流而损坏吗?但实际应用不是这样啊.另外为什么说推挽电路在50%(单边)时就可以不用电感?我学习开关电源一段时间了,也自己动手做过几个电源包括推挽和反激的,推挽的最大的功率在1000多瓦,现在在ups的改造项目里在用,用了好几年了还没坏,但老实说这些都是死板硬套出来的(嘻嘻,别笑我),有些不理解,希望大家多指点.
推挽電路如果D小于0.5一樣要儲能電感.如果D是固定的0.5 應為它是雙邊工作次級整流后D=1  沒有出現空隙沒有必要儲能.
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changtong
LV.7
28
2009-07-07 18:42
@奥一虎
谢谢大家的热心解答!我就是不理解图2和图4的结构差别主要不就是:推挽电路的变压器是工作在B+B-状态,图2是工作在单边状态吗?大家提到的这种电路在开关管导通时因后端直接接电容后造成初级的开关管产生很大电流而损坏,这我也能够理解,但我不理解的是我提到的是推挽电路原理跟图2不是一样吗,不也是在开关管导通时因后端直接接电容后造成初级的开关管产生很大电流而损坏吗?但实际应用不是这样啊.另外为什么说推挽电路在50%(单边)时就可以不用电感?我学习开关电源一段时间了,也自己动手做过几个电源包括推挽和反激的,推挽的最大的功率在1000多瓦,现在在ups的改造项目里在用,用了好几年了还没坏,但老实说这些都是死板硬套出来的(嘻嘻,别笑我),有些不理解,希望大家多指点.
我楼上的解释你明白了吧?
真是佩服咱中国人的胆量了,都做了那么多项目竟然原理都没搞明白,你们很有才哟!
不知道你们的项目是做产品卖还是自己用呢?
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joobreeze
LV.3
29
2009-07-07 19:10
@changtong
我楼上的解释你明白了吧?真是佩服咱中国人的胆量了,都做了那么多项目竟然原理都没搞明白,你们很有才哟!不知道你们的项目是做产品卖还是自己用呢?
楼主是刚开始学习的.大家学习么...
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奥一虎
LV.3
30
2009-07-07 20:05
@changtong
我楼上的解释你明白了吧?真是佩服咱中国人的胆量了,都做了那么多项目竟然原理都没搞明白,你们很有才哟!不知道你们的项目是做产品卖还是自己用呢?
我做的那些是用在用户产品上的,用量就几台而已,但我可是做了几个月试验才给用户使用的喔.
老实说开关电源的原理要是照书上的死板硬套倒理解,但书上有些比较模糊和比较抽象的概念我就没法理解,加上现在书的内容基本上都是一样,象我这种理解能力特差的人,遇到这些问题基本上就找不到合适的书作参考了.谁叫我没本事呢,穷人的孩子没钱读书啊.没办法只能到这来向大家请教了
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evdi
LV.6
31
2009-07-09 23:07
@奥一虎
我做的那些是用在用户产品上的,用量就几台而已,但我可是做了几个月试验才给用户使用的喔.老实说开关电源的原理要是照书上的死板硬套倒理解,但书上有些比较模糊和比较抽象的概念我就没法理解,加上现在书的内容基本上都是一样,象我这种理解能力特差的人,遇到这些问题基本上就找不到合适的书作参考了.谁叫我没本事呢,穷人的孩子没钱读书啊.没办法只能到这来向大家请教了
楼主的电路图错误,Forward需要对电感加续流二极管....flyback变压器本身就当电感使,所以设计中需要计算器电感量,forward嘛饱和前提下越大越好喽,反正不用储能.
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