反激式轉(zhuǎn)換器(Flyback Converter)廣泛應(yīng)用于交流直流(AC/DC)和直流直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換,并在輸入級(jí)和輸出級(jí)之間提供絕緣隔離,是開關(guān)電源的一種。其核心部件主要包括開關(guān),變壓器,二極管和電容。
具體來說,反激式轉(zhuǎn)換器常用的組件如下:
反激式變壓器:它實(shí)際上不是傳統(tǒng)意義上的變壓器,因?yàn)閭鹘y(tǒng)變壓器的概念是實(shí)時(shí)地將能量從初級(jí)傳輸?shù)酱渭?jí)。然而,反激式變壓器是將能量存儲(chǔ)在初級(jí)磁場(chǎng)中,并在一定時(shí)間后才將能量傳遞到次級(jí)磁場(chǎng)。
開關(guān):開關(guān)的作用是通過接通和關(guān)斷初級(jí)電路,使反激變壓器充磁和退磁。驅(qū)動(dòng)開關(guān)控制器提供PWM信號(hào)控制開關(guān)的通斷。
整流器:將次級(jí)繞組上的電壓整流成脈動(dòng)直流。此外,整流器或二極管的另一個(gè)作用是降低負(fù)載對(duì)次級(jí)繞組的影響。
濾波器:濾波后的電壓隨后被電容器濾波,使脈動(dòng)直流電壓穩(wěn)定,從而為負(fù)載提供穩(wěn)定的電平輸出。
驅(qū)動(dòng)開關(guān):提供控制信號(hào),以控制開關(guān)的通斷。
控制裝置:通常包括一個(gè)或多個(gè)電路或組件,用于調(diào)節(jié)反激式轉(zhuǎn)換器的操作,確保其穩(wěn)定運(yùn)行并滿足特定的性能要求。
反激式轉(zhuǎn)換器是一種組件相對(duì)較少的開關(guān)轉(zhuǎn)換器,相對(duì)容易制造和設(shè)計(jì)。
反激式轉(zhuǎn)換器是一種隔離開關(guān)轉(zhuǎn)換器,可以是降壓或者升壓配置。大多數(shù)手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦都會(huì)用到反激式轉(zhuǎn)換器。
反激式轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)及原理
反激式轉(zhuǎn)換器的基本結(jié)構(gòu)包括輸入電源、變壓器、開關(guān)器件、整流二極管和輸出濾波電容。以下是反激式轉(zhuǎn)換器的工作原理:
儲(chǔ)能過程: 在轉(zhuǎn)換器的工作周期開始時(shí),開關(guān)器件導(dǎo)通,電流從輸入電源流經(jīng)變壓器的初級(jí)繞組。由于磁場(chǎng)的建立,能量被儲(chǔ)存在變壓器的磁場(chǎng)中。同時(shí),輸出電容通過輸出電路向負(fù)載提供電能。
釋能過程: 當(dāng)開關(guān)器件截止時(shí),變壓器中的磁場(chǎng)崩潰,通過互感作用將能量傳遞給次級(jí)繞組。由于極性相反,二次側(cè)產(chǎn)生的電壓與輸入電壓疊加,形成一個(gè)高壓脈沖。這個(gè)脈沖經(jīng)過整流二極管后充電到輸出濾波電容,以供應(yīng)負(fù)載。
控制與調(diào)節(jié): 反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓可以通過調(diào)節(jié)開關(guān)器件的導(dǎo)通時(shí)間和截止時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。采用反饋控制回路可以監(jiān)測(cè)輸出電壓并對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié),以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出。
反激式轉(zhuǎn)換器和普通開關(guān)電源相比,優(yōu)勢(shì)有哪些
反激式轉(zhuǎn)換器與普通開關(guān)電源相比,具有多項(xiàng)顯著優(yōu)勢(shì)。以下是這些優(yōu)勢(shì)的具體介紹:
電路結(jié)構(gòu)簡單:反激式轉(zhuǎn)換器采用了簡潔的設(shè)計(jì),主要組件包括交流電源、整流電路、脈沖變壓器以及輸出二極管等,這使得其電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,有助于降低制造成本和提高可靠性。
高效的能量傳輸:反激式轉(zhuǎn)換器使用耦合電感器作為隔離變壓器,并有效地存儲(chǔ)能量。它能夠通過占空比和匝數(shù)比來實(shí)現(xiàn)升壓或降壓,從而實(shí)現(xiàn)高效的能量傳輸。
多路輸出能力:反激式轉(zhuǎn)換器易于實(shí)現(xiàn)多個(gè)輸出,這使得它在需要多個(gè)電源輸出的應(yīng)用中具有優(yōu)勢(shì)。同時(shí),由于無需單獨(dú)的輸出電感器,進(jìn)一步簡化了電路結(jié)構(gòu)。
廣泛的應(yīng)用范圍:反激式轉(zhuǎn)換器特別適合較低功率水平的應(yīng)用。由于其高效、簡單和可靠的特點(diǎn),它被廣泛用于功率范圍在150W以下的各種電子設(shè)備中,如電源適配器等。
穩(wěn)定的輸出電壓:反激式轉(zhuǎn)換器的輸出電壓是通過調(diào)整激勵(lì)信號(hào)的占空比來調(diào)節(jié)的,這使得它在輸入信號(hào)電壓變化較大時(shí)仍能保證穩(wěn)定的輸出電壓。
雖然反激式轉(zhuǎn)換器具有諸多優(yōu)勢(shì),但在某些特定應(yīng)用中,可能還需要考慮其他類型的開關(guān)電源。
審核編輯:黃飛
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