反激式转换器的结构及原理

2024-03-21

反激式转换器(Flyback Converter)广泛应用于交流直流(AC/DC)和直流直流(DC/DC)转换,并在输入级和输出级之间提供绝缘隔离,是开关电源的一种。其核心部件主要包括开关,变压器,二极管和电容。

具体来说,反激式转换器常用的组件如下:

反激式变压器:它实际上不是传统意义上的变压器,因为传统变压器的概念是实时地将能量从初级传输到次级。然而,反激式变压器是将能量存储在初级磁场中,并在一定时间后才将能量传递到次级磁场。

开关:开关的作用是通过接通和关断初级电路,使反激变压器充磁和退磁。驱动开关控制器提供PWM信号控制开关的通断。

整流器:将次级绕组上的电压整流成脉动直流。此外,整流器或二极管的另一个作用是降低负载对次级绕组的影响。

滤波器:滤波后的电压随后被电容器滤波,使脉动直流电压稳定,从而为负载提供稳定的电平输出。

驱动开关:提供控制信号,以控制开关的通断。

控制装置:通常包括一个或多个电路或组件,用于调节反激式转换器的操作,确保其稳定运行并满足特定的性能要求。

反激式转换器是一种组件相对较少的开关转换器,相对容易制造和设计。

反激式转换器是一种隔离开关转换器,可以是降压或者升压配置。大多数手机、平板电脑和笔记本电脑都会用到反激式转换器。

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反激式转换器的结构及原理

反激式转换器的基本结构包括输入电源、变压器、开关器件、整流二极管和输出滤波电容。以下是反激式转换器的工作原理:

储能过程: 在转换器的工作周期开始时,开关器件导通,电流从输入电源流经变压器的初级绕组。由于磁场的建立,能量被储存在变压器的磁场中。同时,输出电容通过输出电路向负载提供电能。

释能过程: 当开关器件截止时,变压器中的磁场崩溃,通过互感作用将能量传递给次级绕组。由于极性相反,二次侧产生的电压与输入电压叠加,形成一个高压脉冲。这个脉冲经过整流二极管后充电到输出滤波电容,以供应负载。

控制与调节: 反激式转换器的输出电压可以通过调节开关器件的导通时间和截止时间来实现。采用反馈控制回路可以监测输出电压并对其进行调节,以实现稳定的输出。

反激式转换器和普通开关电源相比,优势有哪些

反激式转换器与普通开关电源相比,具有多项显著优势。以下是这些优势的具体介绍:

电路结构简单:反激式转换器采用了简洁的设计,主要组件包括交流电源、整流电路、脉冲变压器以及输出二极管等,这使得其电路结构相对简单,有助于降低制造成本和提高可靠性。

高效的能量传输:反激式转换器使用耦合电感器作为隔离变压器,并有效地存储能量。它能够通过占空比和匝数比来实现升压或降压,从而实现高效的能量传输。

多路输出能力:反激式转换器易于实现多个输出,这使得它在需要多个电源输出的应用中具有优势。同时,由于无需单独的输出电感器,进一步简化了电路结构。

广泛的应用范围:反激式转换器特别适合较低功率水平的应用。由于其高效、简单和可靠的特点,它被广泛用于功率范围在150W以下的各种电子设备中,如电源适配器等。

稳定的输出电压:反激式转换器的输出电压是通过调整激励信号的占空比来调节的,这使得它在输入信号电压变化较大时仍能保证稳定的输出电压。

虽然反激式转换器具有诸多优势,但在某些特定应用中,可能还需要考虑其他类型的开关电源。

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