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低功率自激振荡辅助变换器

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低功率自激振荡辅助变换器


许多功率变换器需要少量的辅助充电器作为控制和驱动电路的充电器。要求的附加充电器常常从60Hz的充电器变压器得到。但这并不总是非常有效,因为变压器的尺寸经常是由满足VDE(德国电气技术工程师协会)和UL(担保者实验室)漏电距离指标来决定的,而不是由功率的需要来决定。结果,变压器的尺寸常常比单单满足功率需要所需的尺寸要大。

在要求不间断充电器(UPs)的应用中,后备充电器可能是直流蓄电池,而60Hz的输入可能是没有用的。因此在这种系统中不能使用60Hz的变压器。

一种解决方法是使用低功率、高频变换器来提供辅助充电器的需要。

使用自激振荡技术可以得到非常有效的低成本变换器。本章中讨论一些合适的例子。

 

一般工作原理

在自激振荡变换器中,开关作用是由取自于主变压器绕组的正反馈来维持的。频率由主变压器的饱和或由辅助驱动变压器的饱和来控制,或在某些情况下由在导通期间增加的磁化电流所对应的驱动钳位作用来控制。

在简单系统中,频率易随磁心磁特性、负载或所加电压的变化而改变。

 

工作原理,单变压器变换器

图表示一个单晶体管形式的自激振荡变换器。这种变换器以反激方式工作,多用于低功率、恒定负载的应用中,例如作为大型变换器控制电路的辅助充电器(本例中给出的输出是12V、150mA)

 

开始工作时,流过R1的电流使Q导通。随着Q的导通,驱动绕组P2建立的再生正反馈经C1和D1加于Q1的基极,使Q1迅速导通。Q1集电极和发射极的电流将以由原边电感和输入电压所决定的速率线性增加。

随着发射极电流增加,发射极电阻R2两端的电压(V。)也增加,直到接近由反馈绕组P2产生的值的大小。在该点,Q的基极电流将被“阻断”,Q1开始关断。由于正常的

 

反激作用,所有绕组上的电压将反向,驱动绕组P2和电容器C1产生的再生关断作用加于Q1的基极。

关断状态持续,直到将导通期间储存在变压器的所有能量转换到输出电路。此时,所有绕组两端的电压开始下降到零。现在随着驱动绕组P2上的电压变到零,流经R1的电流向C1充电,Q1的基极再次变正,则Q1再次导通,重复工作周期。

工作频率由原边电感、R2的值、折算的负载电流和电压、选择的P2上的反馈电压来确定。

为了使由负载变化引起的频率变化最小并使反激电压保持不变,关断时间必须保持近乎不变。要做到这一点,在导通期间要储存足够的能量以使能量恢复二极管D2在整个反激期间保持导通。用这个方法来维持反激电压恒定同时输出电压也因此保持恒定。这就要求反激能量大大超过负载的需求,所以多余的能量在整个反激期间能返回充电器,维持D2导通。

通过调整磁心气隙大小选择变压器电感来得到该条件。在低功率、恒定负载的应用中,充电器的齐纳二极管D3起稳定充电器电压的作用,确保频率固定,从而稳定输出电压。




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| 发布时间:2018.10.18    来源:充电器厂家
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