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反激变压器电流波形

各位高手,请教个问题,我在看反激电路,遇到了个问题:变压器次级绕组,在开关管开通的时候不是没有电流吗,当开关管关断,二次绕组才开始有电流,但二次绕组也是个电感啊,其电流应该是从零开始增长的吧?但是我看到的所有的图解是这样的,IL=IO/(1-D)是由大到小变化的。我不知道是我理解错误还是怎样?  请赐教。谢谢。。。
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hlp330
LV.9
2
2010-12-14 10:23

变压器不是一个绕组,你不能孤立的看一个绕组的电流波形,需要综合考虑。

可以把这几个绕组等效成一个绕组,再来看看电流波形是不是连续的。

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dolameng
LV.4
3
2010-12-14 11:06
二次绕组和一次绕组是绕在同一磁芯的,这就是关断时的次级电流是从Is=Ip/(1-D)开始的原因,因为所谓的电流连续其实质为磁芯能量的连续或磁通的连续,只是电感是一个单绕组,变压器是多绕组,对于电感来说,磁通连续,电流也是连续的,但对变压器来说,不一定是某一绕组电流连续,但磁通一定要连续。
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cheng111
LV.11
4
2010-12-14 11:09

开关电源的工作模式有两种:CCM连续模式、DCM断续模式。

电流从零开始增长的是DCM模式,RCC拓扑的的BCM模式也是从零开始增长。CCM模式的电流并不是从零开始增长,上面的图就是CCM模式了。变压器次级绕组电流没有降到零,开关管就导通了,那次级绕组的电流就映射到了初级。

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hlp330
LV.9
5
2010-12-14 11:19
@dolameng
二次绕组和一次绕组是绕在同一磁芯的,这就是关断时的次级电流是从Is=Ip/(1-D)开始的原因,因为所谓的电流连续其实质为磁芯能量的连续或磁通的连续,只是电感是一个单绕组,变压器是多绕组,对于电感来说,磁通连续,电流也是连续的,但对变压器来说,不一定是某一绕组电流连续,但磁通一定要连续。

Is和Ip有一个匝比N的关系。

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dolameng
LV.4
6
2010-12-14 14:01
@hlp330
Is和Ip有一个匝比N的关系。
HLP老师说的是,忘了。
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hugolam
LV.5
7
2010-12-14 14:47
@cheng111
开关电源的工作模式有两种:CCM连续模式、DCM断续模式。电流从零开始增长的是DCM模式,RCC拓扑的的BCM模式也是从零开始增长。CCM模式的电流并不是从零开始增长,上面的图就是CCM模式了。变压器次级绕组电流没有降到零,开关管就导通了,那次级绕组的电流就映射到了初级。

各位,我是在看    “二次漏感会影响一次侧钳位损耗 ”  这部分内容的时候遇到的问题。  因为书上说到二次漏感会影响一次钳位损耗,但是我看了这部分内容,还是看的不是很明白。我现在把这段话黏贴上来,希望大家浪费点时间帮忙看下,看应该怎么理解。  

谢谢各位了 。。。 

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dolameng
LV.4
8
2010-12-15 08:28
@hugolam
各位,我是在看   “二次漏感会影响一次侧钳位损耗 ” 这部分内容的时候遇到的问题。 因为书上说到二次漏感会影响一次钳位损耗,但是我看了这部分内容,还是看的不是很明白。我现在把这段话黏贴上来,希望大家浪费点时间帮忙看下,看应该怎么理解。[图片]  [图片]谢谢各位了。。。 

定性分析部分较易理解,一次漏感越大,漏感复位时间越长,一次绕组通过齐纳管续流的时间越长,齐纳管损耗也越大,但这里面的公式,俺按常规做法算了一下,得到的是Pzd=[1/2*Llk*Ipeak^2(Vz/(Vz-Vor))]/Tswitch,与书中公式差一个Ts,是巧合么?还请高手计算一下。

二次漏感的影响与一次漏感,从效果上是一样的,二次漏感越大,二次绕组电流的建立时间越长,对一次绕组的续流抑制也越强,意味着一次绕组的续流将更多的从齐纳管流过,与一次漏感对续流抑制一样。

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hugolam
LV.5
9
2010-12-15 09:28
@dolameng
定性分析部分较易理解,一次漏感越大,漏感复位时间越长,一次绕组通过齐纳管续流的时间越长,齐纳管损耗也越大,但这里面的公式,俺按常规做法算了一下,得到的是Pzd=[1/2*Llk*Ipeak^2(Vz/(Vz-Vor))]/Tswitch,与书中公式差一个Ts,是巧合么?还请高手计算一下。二次漏感的影响与一次漏感,从效果上是一样的,二次漏感越大,二次绕组电流的建立时间越长,对一次绕组的续流抑制也越强,意味着一次绕组的续流将更多的从齐纳管流过,与一次漏感对续流抑制一样。

dolameng,你好,谢谢你的帮忙 ,并且还说的这么详细。

我之前是这么理解的,二次漏感越大,二次电流建立的时间就越长。又知道变压器的能量不能突变,也就是变压器的总的安装数NI不能突变,NI=N1I1+N2I2是不能突变的。但二次侧漏感的作用,二次侧电流只能够慢慢建立,逐渐增大。所以在二次 电流上升的过程中,只能够是通过一次侧二极管续流来维持总的安装数不突变(因为这个时候开关管是关断的,一次侧二极管成了一次电流的唯一通路)。这样,便使得稳压管的损耗增大。

你后面一段话说到的,二次漏感越大,二次绕组电流建立的时间就越长。但是我还是想不通的是,二次侧电流在开关管关断的瞬间就已经达到了最大值了,数值上等于VP/N,这里Vp是开关管关断瞬间一次绕组电压,N是变压器变比。这个从前面给出的二次侧的电流波形中也可以看出来。这就使得我很难以理解,既然电流是在开关管关断瞬间就突变到VP/N,那不就是说,二次漏感没有影响到二次电流的建立了吗?很纠结啊。。。

 

 

 

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hlp330
LV.9
10
2010-12-15 10:05
@hugolam
dolameng,你好,谢谢你的帮忙,并且还说的这么详细。我之前是这么理解的,二次漏感越大,二次电流建立的时间就越长。又知道变压器的能量不能突变,也就是变压器的总的安装数NI不能突变,NI=N1I1+N2I2是不能突变的。但二次侧漏感的作用,二次侧电流只能够慢慢建立,逐渐增大。所以在二次电流上升的过程中,只能够是通过一次侧二极管续流来维持总的安装数不突变(因为这个时候开关管是关断的,一次侧二极管成了一次电流的唯一通路)。这样,便使得稳压管的损耗增大。你后面一段话说到的,二次漏感越大,二次绕组电流建立的时间就越长。但是我还是想不通的是,二次侧电流在开关管关断的瞬间就已经达到了最大值了,数值上等于VP/N,这里Vp是开关管关断瞬间一次绕组电压,N是变压器变比。这个从前面给出的二次侧的电流波形中也可以看出来。这就使得我很难以理解,既然电流是在开关管关断瞬间就突变到VP/N,那不就是说,二次漏感没有影响到二次电流的建立了吗?很纠结啊。。。   

楼主可以把这个资料上传一下吗?

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hugolam
LV.5
11
2010-12-15 10:32
@hlp330
楼主可以把这个资料上传一下吗?
这个资料是  精通开关电源设计  这本书。文件太大了,20M,我尝试过上传过,但文件太大超限了。
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dolameng
LV.4
12
2010-12-15 11:11
@hugolam
dolameng,你好,谢谢你的帮忙,并且还说的这么详细。我之前是这么理解的,二次漏感越大,二次电流建立的时间就越长。又知道变压器的能量不能突变,也就是变压器的总的安装数NI不能突变,NI=N1I1+N2I2是不能突变的。但二次侧漏感的作用,二次侧电流只能够慢慢建立,逐渐增大。所以在二次电流上升的过程中,只能够是通过一次侧二极管续流来维持总的安装数不突变(因为这个时候开关管是关断的,一次侧二极管成了一次电流的唯一通路)。这样,便使得稳压管的损耗增大。你后面一段话说到的,二次漏感越大,二次绕组电流建立的时间就越长。但是我还是想不通的是,二次侧电流在开关管关断的瞬间就已经达到了最大值了,数值上等于VP/N,这里Vp是开关管关断瞬间一次绕组电压,N是变压器变比。这个从前面给出的二次侧的电流波形中也可以看出来。这就使得我很难以理解,既然电流是在开关管关断瞬间就突变到VP/N,那不就是说,二次漏感没有影响到二次电流的建立了吗?很纠结啊。。。   

您的理解比我深入。

但这句话俺有点异议,"二次侧电流在开关管关断的瞬间就已经达到了最大值"

这应该是在变压器理想的情况下可以,当一次侧存在漏感时,在漏感复位的强烈需求下,一次绕组迫不得己的通过齐纳管+漏感通路将能量释放(去磁),在漏感复位时间内,一次绕组电流由Ipeak降为0,在这个时间段内二次绕组电流由0上升到Is=Ipeak*n,漏感越大,时间越长(这个时间应该是Lleak*Ipeak/(Vz-Vout*n),但我按这个计算得到的结果和上面的公式不一样),二次漏感的效果也是一样的。

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dolameng
LV.4
13
2010-12-15 11:12
@hlp330
楼主可以把这个资料上传一下吗?
bode的一个帖子里有这本书《精通开关电源设计》
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hlp330
LV.9
14
2010-12-15 11:36
@dolameng
您的理解比我深入。但这句话俺有点异议,"二次侧电流在开关管关断的瞬间就已经达到了最大值"这应该是在变压器理想的情况下可以,当一次侧存在漏感时,在漏感复位的强烈需求下,一次绕组迫不得己的通过齐纳管+漏感通路将能量释放(去磁),在漏感复位时间内,一次绕组电流由Ipeak降为0,在这个时间段内二次绕组电流由0上升到Is=Ipeak*n,漏感越大,时间越长(这个时间应该是Lleak*Ipeak/(Vz-Vout*n),但我按这个计算得到的结果和上面的公式不一样),二次漏感的效果也是一样的。
初级侧由Ipeak将为0,以DCM模式,U=L*di/dt,岂不是很高
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dolameng
LV.4
15
2010-12-15 11:53
@hlp330
初级侧由Ipeak将为0,以DCM模式,U=L*di/dt,岂不是很高

DCM还是CCM,Ipeak应该都是在一个较短的时间里降为0。

此时的V一定是被钳位在Vout*n,当然如果没有二次侧续流,或是说二次侧漏感百分比很大,那这个V将会很高。

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hlp330
LV.9
16
2010-12-15 12:05
@dolameng
DCM还是CCM,Ipeak应该都是在一个较短的时间里降为0。此时的V一定是被钳位在Vout*n,当然如果没有二次侧续流,或是说二次侧漏感百分比很大,那这个V将会很高。
如果被钳位的话,初级电流(至少是漏感部分的)就只能缓慢的下降,不可能是极端的时间降为0
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dolameng
LV.4
17
2010-12-15 12:45
@hlp330
如果被钳位的话,初级电流(至少是漏感部分的)就只能缓慢的下降,不可能是极端的时间降为0

没看明白您的意思。

能否详细说说您的想法?

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hlp330
LV.9
18
2010-12-15 13:31
@dolameng
没看明白您的意思。能否详细说说您的想法?

如何理解这个公式?U=L*di/dt

U被钳位了,di/dt不也被钳位了吗?

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hugolam
LV.5
19
2010-12-15 14:37
@dolameng
DCM还是CCM,Ipeak应该都是在一个较短的时间里降为0。此时的V一定是被钳位在Vout*n,当然如果没有二次侧续流,或是说二次侧漏感百分比很大,那这个V将会很高。
V是被钳位了,不过这个电压是多少,应该由稳压管的稳压值决定吧。。。
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hugolam
LV.5
20
2010-12-15 14:40
@hlp330
如何理解这个公式?U=L*di/dtU被钳位了,di/dt不也被钳位了吗?
我觉得就算是钳位使得di/dt较小,电流也是要由Ipeak逐渐减小到零的,只是时间长了。。
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hugolam
LV.5
21
2010-12-15 15:06
@dolameng
您的理解比我深入。但这句话俺有点异议,"二次侧电流在开关管关断的瞬间就已经达到了最大值"这应该是在变压器理想的情况下可以,当一次侧存在漏感时,在漏感复位的强烈需求下,一次绕组迫不得己的通过齐纳管+漏感通路将能量释放(去磁),在漏感复位时间内,一次绕组电流由Ipeak降为0,在这个时间段内二次绕组电流由0上升到Is=Ipeak*n,漏感越大,时间越长(这个时间应该是Lleak*Ipeak/(Vz-Vout*n),但我按这个计算得到的结果和上面的公式不一样),二次漏感的效果也是一样的。

按照您这么说,应该是这样的了? 

 

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dolameng
LV.4
22
2010-12-15 16:48
@hlp330
如何理解这个公式?U=L*di/dtU被钳位了,di/dt不也被钳位了吗?

我理解这个公式是适用电感的公式,

但这里是变压器。

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dolameng
LV.4
23
2010-12-15 16:49
@hugolam
按照您这么说,应该是这样的了?[图片]  

我认为是这样。

有这个图就很清晰了

请问图的来源,了解一下。

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dolameng
LV.4
24
2010-12-15 16:57
@hugolam
V是被钳位了,不过这个电压是多少,应该由稳压管的稳压值决定吧。。。

MOS的D极由Vz决定,V由输出电压决定,我弄错了么?

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cheng111
LV.11
25
2010-12-15 16:58
@dolameng
我理解这个公式是适用电感的公式,但这里是变压器。
变压器也是有电感组成 的,我认同上面hlp330的观点。
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cheng111
LV.11
26
2010-12-15 17:04
@hugolam
V是被钳位了,不过这个电压是多少,应该由稳压管的稳压值决定吧。。。

上面dolameng所说的的钳位,是指输出整流二极管导通,使得变压器映射到初级的电压值。

个人认为,这个钳位与初级电流的下降时间关系不大,主要还是MOS管的关断能力。如果MOS管栅极电压下降的快,不给初级电流通道,别的都没有办法...

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hugolam
LV.5
27
2010-12-15 17:05
@dolameng
我认为是这样。有这个图就很清晰了请问图的来源,了解一下。

哦 呵呵 是我根据您的意思画的 

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hlp330
LV.9
28
2010-12-15 17:07
@hugolam
哦呵呵是我根据您的意思画的 
是不是应该是这样? 
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hugolam
LV.5
29
2010-12-15 17:27
@hlp330
是不是应该是这样?[图片] 
您看能不能针对这个图说明下呢?谢谢
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hlp330
LV.9
30
2010-12-15 17:31
@hugolam
您看能不能针对这个图说明下呢?谢谢
MOSFET关断的时候,电流已经传递到次级侧,剩下的就是漏感复位的那一部分电流了,也就是说初级电路突变了。
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cheng111
LV.11
31
2010-12-15 17:39
@hlp330
MOSFET关断的时候,电流已经传递到次级侧,剩下的就是漏感复位的那一部分电流了,也就是说初级电路突变了。
电流是不可能突变的,只是速度很快。
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