电子产品世界

正激式变换器等效电路如图七所示(列方程时，忽略二极管的压降)，电路是等效到主输出绕组5V上。 Lσ1表示原边绕组与副边主输出绕组间的漏电感;LP’表示原边绕组折算到副边主输出绕组间的漏电感;Lσ2为主输出绕组与12V输出绕组间的漏电感;折算时均以5V的N1为匝数为基准。

3.1 漏电感对一个输出电压时影响

在S1、S2闭合时，LP’上加上VS’电压，经耦合，使LS1、 L1上电流上升，由于Lσ1的漏感作用，使IL1延缓上升，但iD3+ iD4=IL1，电流IL1线性上升所需时间t1可依下式计算：

(4)

在t1初期，虽然V12= VS’，但在漏电感引起延迟对应的伏-秒值VS’ t1即为输出电压的损失，在一个周期平均值定义为电压损失ΔV1：(如图八阴影部分所示)

(5)

由式(5)可知损失电压与IL1成正比。

从能量的反馈过程来看，tc是由于漏电感作用时使电流延缓下降，在电流下降中，Lσ1 、LP’上的电压反向，Lσ1上能量耦合至LP’并经D1 、D2反馈回电压源VS’，这样就把储存在漏电感Lσ1和励磁电感LP’的储能送回到输入端。例如，设计一个开关频率为50kHz的开关电源，采用EC-52型号的铁心，用AWG#19线在线架上绕4层作为原边绕组，用AWG#18线8条并联绕6圈作为副绕组。制作中没有用三明治绕法，线圈布置是先绕原边绕组，在作0.01mm绝缘处理后，再绕副边绕组。测得Lσ’为0.5μH，此时，引起电压损失为：

(V)

漏电感储存的能量为：

(W)

如果线圈采用三明治绕法，实测漏电感从0.5μH降为0.2μH，下降60%，相应的电压损失为：

漏电感储存的能量为：

(W)

由此可知漏电感减少后得益匪浅。

3.2 漏电感对有多个输出电压时的影响

如有二个输出绕组，分别输出5V/40A和12V/5A，相对于前面情况，加了一个Lσ2，同样起着电流建立和消退的延缓作用。由于主输出绕组D3 、D4在0～t1时段的同时导通，使3、2两端电压为0，即经t1时间后，再经历漏电感Lσ2的延迟作用，才开始完全由D5供电流给IL2’建立ID5。

由于D5 、D6同时导通，电流IL2’在t2以后才按规律上升。在 t2～t1期间，V32已上升到一定值，电流IL2 ’开始增加，此增加电流一样是通过Lσ1，所以对12V/5A绕组而言，受Lσ1+ Lσ2’的左右。

电压损失为：

1 2 3

关键词： 漏电感 正激式 反激式 开关电源

阅读全文