多路输出双管反激变流器研究

摘要

反激式变流器具有体积小、重量轻、效率高、线路简洁、可靠性高等优点，且具有较强的自动均衡各路输出负载的能力，适用于多路输出的电源要求。单管反激变流器主开关电压应力大、效率低、电磁干扰(EMI)严重，不适合用于高输入电压场合，而双管反激变流器的每个主开关的电压应力仅为输入电压。此外该拓扑无需外加吸收电路，效率比单管反激型高得多。
　　 本文首先对反激变流器的发展现状进行了概述，简单介绍了反激变流器的几种箝位方法以及三种工作模式，具体介绍了工作于DCM模式下双管反激变流器的工作原理。然后研究了多路输出反激变流器的数学模型，并通过状态空间平均法进行了动态小信号特性分析，推导出了系统的传递函数，对系统进行校正分析。在上述理论基础上设计并研制了基于UC3844峰值电流控制模式下的双管反激变流器（工作于DCM模式），给出了试验结果。试验结果表明：该变流器的各项性能指标达到性能要求。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 反激变流器简介

1.1.1 RCD箝位电路

1.1.2 双MOSFET管、双二极管箝位电路

1.1.3 有源箝位电路

1.1.4 LCD箝位电路

1.2 课题的主要任务

1.3 本章小结

第2章 DCM模式下双管反激变流器工作原理

2.1 反激变流器工作模式分析

2.1.1 电流连续模式

2.1.2 电流断续模式

2.1.3 电流临界连续模式

2.2 不同工作模式特点

2.3 双管反激变流器工作于DCM模式下的工作原理分析

2.3.1 阶段1[t0,t1]

2.3.2 阶段2[t1,t2]

2.3.3 阶段3[t2，t3]

2.3.4 阶段4[t3,t4]

2.3.5 阶段5[t4,ts]

2.3.6 阶段6[ts,t6]

2.3.7 阶段7[t6,t7]

2.3.8 阶段8[t7，t8]

2.4 本章小结

第3章 多路输出反激变流器的数学建模和稳态分析

3.1 系统的数学模型

3.1.1 输入整流回路

3.1.2 变压器原边绕组回路

3.1.3 变压器副边绕组回路

3.2 反激变流器小信号模型

3.2.1 等效电路

3.2.2 系统稳态方程

3.2.3 小信号线性状态平均方程

3.3 误差放大器补偿电路的设计

3.4 本章小结

第四章 实验样机设计

4.1 技术指标

4.2 方案选择

4.3 主要电路参数设计

4.3.1 变压器设计

4.3.2 输出滤波电容设计

4.3.3 功率器件的选择

4.3.4 副边整流二极管的选择

4.3.5 输入EMI滤波

4.3.6 交流器的热设计

4.3.7 输入端保护器件的设计

4.4 控制电路设计

4.4.1 启动电阻R1和电容C2的设计

4.4.2 频率的设置

4.4.3 放大器补偿网络及分压电阻设计

4.4.4 驱动电路

4.4.5 噪音抑制

4.5 本章小结

第5章 实验波形及分析

5.1 样机结构图

5.2 主要实验波形

5.3 效率测试

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 本文完成的主要工作

6.2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表和录用的文章

致谢