前言
??今天看到一个电路图,觉得很有意思,是使用变压器来进行DC/DC变换的电路,似乎和电力电子中学的Buck,Boost电路都不一样,然后就这个问题花了一点时间,找了一些资料,记录一下。
变压器进行直流变换?
??从高中物理开始,我们接触到的变压器似乎都是用来变换交流电,而且教材上明确写着变压器接直流可能会烧坏线圈,但实际上变压器在DC/DC领域同样有着非常广泛的应用。其核心思想就是切换直流量的大小,使其变化,这样就具有了交流电的特性。联想PWM控制即可大致了解其原理。 ??那为什么要这么麻烦使用变压器来进行DC/DC变换呢?buck/boost不行吗?我觉得主要原因就在于变压器良好的隔绝特性,即电磁隔离特性。因为在一些强电场合,隔离还是非常重要的,因此这方面似乎前景广阔(知网上有很多相关论文,有兴趣的可以去搜索一下)
电路
??这里只展示三个找到的电路。【高级的电路可以去查文献】
- (一)??参考链接
??这个电路的实质其实还是buck电路(后半部分),但是输入是通过一个变压器连接到buck电路的输入端,需要注意的是,这个变压器有三个线圈,
N
1
,
N
2
,
N
3
N_1,N_2,N_3
N1?,N2?,N3?,根据参考链接中的表述,它们之间的关系似乎是:
N
1
?
>
N
2
?
>
N
3
N_1->N_2->N_3
N1??>N2??>N3?,即依次为一次线圈、二次线圈、三次线圈。 ??这个电路的控制方法显而易见,就是控制开关
T
T
T的开通和关断,当
T
T
T开通时,电源
V
s
V_s
Vs?给
N
1
N_1
N1?充电,得到
i
1
i_1
i1?,从而影响
N
2
N_2
N2?,得到
i
2
i_2
i2?,然后
i
2
i_2
i2?相当于buck电路的电源,得到
V
O
V_O
VO?;当
T
T
T关断时,
i
3
i_3
i3?通过二极管
D
3
D_3
D3?续流抵消电源的
i
s
i_s
is?,使电压降下去,
V
O
V_O
VO?减小。 ??以上就是这个电路的大致工作过程,我觉得还有很多疑点没有解决,但是参考链接中表述得似乎也不清楚,这个留待之后探索。 - (二)
??这个电路是从一个企业中看到的,详见这个链接。 ??上图中的两个开关是联动的,可以通过PWM控制,利用变压器的电压转换的效果,实现DC/DC变换。 - (三)
??通过一个控制电压产生不同占空比的PWM信号,来控制两个开关管的导通和关断,进而控制直流电压输入到变压器中,然后经过转换之后加到右边的buck电路上,实现降压。
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