电源的拓扑有很多种,但是其实我们能够理解一种拓扑,就可以理解其他拓扑结构。因为组成各种拓扑的基本元素是一样的。

对于隔离电源。大家接触最多的电路拓扑应该是 flyback。

但是大家一开始做电源的时候,不会设计,连分析也不懂,唯一能做的是模仿(额,难听点就是抄袭了)。这样子的状态持续了一段时间后,才开始慢慢的有一些了解。但对于新手来说,如果能从基本拓扑结构BUCK、BOOST进行演变成更复杂的拓扑结构,那么我们融会贯通的理解各种拓扑结构,就变得非常容易。

其实理解隔离电源,相对非隔离DCDC来说,需要多理解一个基本元素——变压器。然后很多基本原理也可以通过基本拓扑进行演变。

本文就是做了一个演变的过程分析。

为了分析 flyback 电路,我们从 flyback 的源头开始说吧。Flyback 是从最基本的三种电路中的buck-boost 演变而来的。所以对 buck-boost 的分析,一定有助于对 flyback 的分析,而且buck-boost 看起来似乎要比 flyback 简单,至少它没有变压器。

下面将要开始来对 buck-boost 进行演变,最终会演变成 flyback。

Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其 输出均匀电压U0大于或小于输进电压Ui,极性相反。

图一 是 buck-boost 的原型电路。把电感 L 绕一个并联线圈出来,如图二:

把 L 的 2 个并联线圈断开连接,并且改变圈数比,改为:1:n,如图三:

把图三中的二极管沿着所在回路移动,变成阴极朝外的样子,并且,改变输出电压V和接地的位置。(二极管的作用是单向导通,电路没有其他分支电流,在一个环路中的两个位置,效果可以等效。)

(Buck Boost是实现反压的,但是我们隔离电源并不是需要反压,所以我们需要调换一下电源的极性。)

如图四:

把图四中的 Q 顺着回路移动到变压器下方,如图五:

(开关的位置其实在哪都可以,只是我们不希望MOS的打开条件Vgs的伏值不要太高。)

转变一下变压器的绕线方向,则形成了Flyback

以上说明,我们研究 buck-boost 的行为特性,对研究 flyback 的行为特性有很大的帮助。因为两个电路各工作过程都是极其类似的。只是在buck boost的拓扑中,只有一个电感,进行储能,而在flyback电路中,是一个变压器。原边侧的电磁能量,在原边侧电路突然断开的时候,能够把能量传递到副边侧。

对于Buck-Boost拓扑来说:

第一个工作状态:mosfet Q 开通,二极管 D 关断.如图八所示:

此时,输入电源对电感进行充电。电容原先充电的能量,对负载进行供电,保持其原来的电压。

第二个工作状态:Mosfet Q 关断,二极管 D 开通.如图九所示:

此时,电感会维持原来的电流。

我们来看下flyback的工作过程:

假定这个 flyback 电路仍然工作在稳定的 CCM 状态。

在状态 1 mosfet Q 开通,二极管 D 关断,电路如图所示。

类比于刚刚我们提到的BuckBoost的状态一,此时对电感进行充电,电容维持负载的电流。

在flyback的状态 2 Mosfet Q 关断,二极管 D 开通,此时变压器的副边对负载和电容进行充电。

刚刚我们讨论的是CCM情况。flyback有个另外的情况DCM。

工作在DCM情况下的flyback比在CCM下多了一个工作状态 3. 工作状态1 和工作状态2 与CCM的工作状态 1 和 2 相同,在工作状态 3 下,Mosfet Q 和二极管 D 都处于关断状态.三个工作状态经历时间分别为 d1Ts,d2Ts,d3Ts.

从Buck-Boost到Flyback的更多相关文章

  1. BUCK BOOST学习总结

    首先对于我这种电源方面的小白来说 关于电源用的最多的就是线性稳压了 开关类的如  TI 的TPS系列  我是只知道应用电路而不知道具体原理的 但是长此以往也不是个办法 于是今天就带打家详细的来讲一下 ...

  2. 笔记本POWER部分的应用——(MOS/LDO/BUCK BOOST)

    一.MOSFET 简介: 金属-氧化物半导体场效应晶体管,简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)是一 ...

  3. It's a Buck; It's a Boost, No! It's a Switcher!

    It's a Buck; It's a Boost, No! It's a Switcher! Sanjaya Maniktala, National Semiconductor Corp., San ...

  4. [专业名词·硬件] 2、DC\DC、LDO电源稳压基本常识(包含基本原理、高效率模块设计、常见问题、基于nRF51822电源管理模块分析等)·长文

    综述先看这里 第一节的1.1简单介绍了DC/DC是什么: 第二节是关于DC/DC的常见的疑问答疑,非常实用: 第三节是针对nRF51822这款芯片电源管理部分的DC/DC.LDO.1.8的详细分析,对 ...

  5. PID DC/DC Converter Controller Using a PICmicro Microcontroller

    http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1824&appnote=en011794 ...

  6. DC-DC converter Control techniques

    As shown in figure 3.4, PWM controller contains two main parts; voltage error-amplifier and voltage ...

  7. [Fundamental of Power Electronics]-PART II-7. 交流等效电路建模-7.2 基本交流建模方法

    7.2 基本交流建模方法 在本节中,PWM变换器的交流小信号模型导出步骤将被推导和解释.关键步骤是:(a)利用小纹波近似的动态版本,建立了与电感和电容波形的低频平均值相关的方程式,(b)平均方程的扰动 ...

  8. 电感式DC/DC变换器工作原理

    http://www.amobbs.com/thread-3293203-1-1.html 首先必须要了解电感的一些特性:电磁转换与磁储能.其它所有参数都是由这两个特性引出来的. 电感回路通电瞬间 断 ...

  9. [Fundamental of Power Electronics]-PART I-4.开关实现-0 序

    4 开关实现 在前面的章节中我们已经看到,可以使用晶体管,二极管来作为Buck,Boost和其他一些DC-DC变换器的开关元件.也许有人会想为什么会这样,以及通常如何实现半导体的开关.这些都是值得被提 ...

随机推荐

  1. Java通过字节分割字符串

    一.题目描述: 一道Java笔试题.将字符串按给定的字节数进行分割,输出分割后的字符串.要求汉字不能进行拆分,如“a中国”不能拆分成“a+中的一半”. 二.解题思路: 首先利用String类的subs ...

  2. 1 初识数据库操作 1 MySQL 数据库

    1 数据类型与表的管理 数据库(Database)是按照数据结构来组织.存储和管理数据的仓库. 常见数据库:Oracle.DB2.SQL Server.Postgre SQL.MySQL. 1.1 相 ...

  3. sqlalchemy orm 层面删除数据注意

    #encoding: utf-8 from sqlalchemy import create_engine,Column,Integer,String,Float,func,and_,or_,Text ...

  4. Visual Basic 中读取逗号分隔的文本文件

    TextFieldParser 对象提供一种可以轻松而高效地分析结构化文本文件(如日志)的方法. TextFieldType 属性用于定义文件是带分隔符的文件还是具有固定宽度文本字段的文件. Dim ...

  5. __VA_ARGS__用法

    转载 自定义调试信息的输出 调试信息的输出方法有很多种,  例如直接用printf,  或者出错时使用perror, fprintf等将信息直接打印到终端上, 在Qt上面一般使用qDebug,而守护进 ...

  6. json与String的转化

    String转成jsonObject    JsonObject   json = JsonObject.fromObject(String str) String转成JsonArray      J ...

  7. Python3学习笔记-更新中

    1.Python概况 2.Anaconda安装及使用 3.Pycharm安装及使用 4.Hello World!!! 5.数据类型及类型转换 6.分支结构 7.循环语句 8.异常

  8. CSS3彩色进度条加载动画 带进度百分比

    在线演示       本地下载

  9. Ubuntu18.04 出现E: Sub-process /usr/bin/dpkg returned an error code (100)

    You might want to reinstall dpkg by doing the following: sudo -i mkdir /tmp/dpkg cd /tmp/dpkg Mind t ...

  10. python内置函数简单归纳

    做python小项目的时候发现熟练运用python内置函数,可以节省很多的时间,在这里整理一下,便于以后学习或者工作的时候查看.函数的参数可以在pycharm中ctrl+p查看. 1.abs(x):返 ...