名锦坊|开关电源变压器的结构和组成

在这一电路系统中 , Ui是开关电源的输入电压 , T是开关变压器 , K是控制开关 , C是储能滤波电容 , R是负载电阻 。
开关电源变压器和开关管一起构成一个自激(或他激)式的间歇振荡器 , 从而把输入直流电压调制成一个高频脉冲电压 。在反激式电路中 , 当开关管导通时 , 变压器把电能转换成磁场能储存起来 , 当开关管截止时则释放出来 。在正激式电路中 , 当开关管导通时 , 输入电压直接向负载供给并把能量储存在储能电感中 。当开关管截止时 , 再由储能电感进行续流向负载传递 。
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变压器的初级电感量是202uH , 参与耦合的却只有200uH , 那么有2uH是漏感 。次级是50uH , 没有漏感 。变压器的电感比是200:50 , 那么意味着变压器的匝比NP/NS=2:1设定瞬态扫描 , 时间10ms , 步长10ns , 稳态时的波形:
t0时刻 , MOS开通 , 初级电流线性上升 。
【名锦坊|开关电源变压器的结构和组成】t1时刻 , MOS关断 , 初级感应电动势耦合到次级向输出电容转移能量 。漏感在MOS上产生电压尖峰 。输出电压通过绕组耦合 , 按照匝比关系反射到初级 。这些和CCM模式时是一样的 。这一状态维持到t2时刻结束 。
t2时刻 , 次级二极管电流 , 也就是次级电感电流降到了零 。这意味着磁芯中的能量已经完全释放了 。那么因为二管电流降到了零 , 二极管也就自动截止了 , 次级相当于开路状态 , 输出电压不再反射回初级了 。由于此时MOS的Vds电压高于输入电压 , 所以在电压差的作用下 , MOS的结电容和初级电感发生谐振 。谐振电流给MOS的结电容放电 。Vds电压开始下降 , 经过1/4之一个谐振周期后又开始上升 。由于RCD箝位电路的存在 , 这个振荡是个阻尼振荡 , 幅度越来越小 。
t2到t3时刻 , 变压器是不向输出电容输送能量的 。输出完全靠输出的储能电容来维持 。
t3时刻 , MOS再次开通 , 由于这之前磁芯能量已经完全释放 , 电感电流为零 。所以初级的电流是从零开始上升的 。