变压器磁通的复位
辅助绕组复位
变压器磁通复位 = = 磁能的泄放 = = 激磁电感续流
如图所示，开关闭合，输入电压给变压器激磁电感励磁，建立磁通；开关关断，激磁电感电流无处释放，因此磁芯无法复位。
- 理想变压器知识传递磁能，本身并不储存磁能，
激磁电感无限大 - 实际变压器
存在激磁电感 - 绕组换流时，由于存在漏感，开关电压尖峰
- 复位磁能返回电源
RCD钳位电路复位(正激变换器)
电路如图所示，RCD复位电容电压相当于一个小反激电路输出
- RCD钳位电路具有磁复位的功能
- 可钳位原边绕组及开关电压
- 变压器复位磁通能由
电阻Rr消耗
RCD钳位电路复位(反激变换器)
反激电路理论上可以实现自身复位，通过副边输出电压进行复位，因此不需要磁复位电路。但是变压器存在漏感，漏感电流同样需要泄放，否则引起电压尖峰
- 反激电路中的RCD电路用于变压器漏感磁通的复位
- 复位磁能由复位电阻消耗
谐波与功率因数校正技术
谐波
电子领域：由非线性器件引起波形失真
电工领域：由负载阻抗引起相位偏移
- 输出电容C越大，输出电压越稳定，但电流脉冲越窄，THD越大
- 同样负载功率下，电流脉冲越窄，电流峰值越大，造成损耗越大
- 电流波形失真会通过电网阻抗影响电源质量
PFC(功率因数校正)基本原理
功率因数校正的目的：使得输入电流与输入电压波形相同，即使得电流能跟踪电压的波形变化
由于输入电压为正弦交流，大小在0-Vm之间变化，因此首先需要选择升压(Boost)电路，且Vo>Vm
- Boost电路
CCM工作模式：固定频率Ts，改变占空比D，控制电感电流平均值跟随正弦电压。电感大，电流纹波小，控制复杂，二极管反向恢复。 - Boost电路
DCM工作模式：固定频率Ts和导通时间ton，改变断续时间。因为ton固定，电感电流自动上升至与电感电压成比例的值，之后下降到零，保证电感电流平均值与电压成比例。电感小，电流纹波最大，控制简单，没有二极管反向恢复。 - Boost电路
CRM工作模式：固定导通时间ton，电感电流自动上升至与电感电压成比例；之后电流下降为零时，开关管闭合。电感小，电流纹波大，开关管电流过零时导通，二极管过零时关断，频率变化。
开关电源基本控制策略
控制的目的
控制目的：
- 保持输出稳定。 由于电源电压和负载的变化，输出电压会随之变化，因此需要对输出电压进行控制，以保证输出电压的稳定或获得所需的输出电压
- 实现某种特定功能。 如DC/DC电源的PFC控制，太阳能逆变器的MPPT控制
控制的要求：
- 输出稳定
- 在各种 “干扰”情况下不能失控
- 对输出波动的影响小
- 对干扰的快速响应
被控制量： 输出电压，或输出电流，或输入电流，或输入阻抗
控制量： 开关的动作
滞环控制(Bang-Bang)
- 只需要一个
简单的电压比较器，成本低 控制策略十分简单，预制驱动，不需要反馈- 稳定性强，只要不超过环宽
- 开关工作频率是变化的，环宽越窄，频率越高；负载变化越快，频率越高
- 控制策略本身需要一定的输出电压纹波
- 由于难以帮助电感电压的伏秒平衡，需要额外电路
具有过流保护功能
恒定导通时间控制
控制简单，阈值驱动，本身稳定电路简单，成本低- 通过设定最小关断时间，保证电感复位
- 频率是变化的
- 控制策略本身需要一定的输出电压纹波
本身没有过流保护功能，因为没有检测电流峰值
电压控制模式
直接调节占空比D，控制输出电压Vo=D*Vi
电路实现：
- 采用误差放大器产生误差信号
- 采用振荡器产生给定频率脉冲
- 通过RC充放电电路产生给定斜波电压
- 通过比较器将被控量与锯齿波比较
- 产生PWM波控制开关占空比
特点：
- 电压控制是最传统的PWM控制
- 开关频率固定
- 简单的反馈补偿网络以实现精确控制，没有滞环本身误差
- 可能存在控制稳定性问题
- 如负载较轻，从CCM(线性模型)进入DCM(非线性模型)时存在稳定性问题
电压控制模式(峰值控制)
电路实现：
- 电感电流波形(纹波与平均值)与输入电压、输出电压以及占空比有关
- 采用误差放大器产生误差信号
- 将电压控制模式的斜波参考电压改为电感电流信号
- 开关峰值电流可以表征输出电流平均值
特点：
- 频率固定
- 电感电流随着输入电压增加而增加，因此对输入电压的变化响应是瞬时的
- 对负载的变化，要通过电感电流起作用，有延迟
平均电流控制
电路实现：
- 采用误差放大器产生电压误差信号
- 采用振荡器产生给定频率脉冲
- 将电压误差信号与电感电流信号比较后，再与给定PWM斜波电压比较
特点：
- 直接检测和由平均电流来控制，效果好
- 需要检测电感完整波形，检测复杂，不如峰值电流检测灵活方便
- 由于有“平均”环节，抗噪声能力强
- 需要高增益放大器，成本高
电源输出的稳定与调整率
电源稳定性的要求
控制的目的： 提供一个不受干扰的稳定和精确的电源输出
实现思路： 通过一个高增益控制系统来保证输出电压跟随参考电压
稳定问题： 对于高增益，很小的误差信号可能调整很大的输出电压，即很“灵敏”，当系统是稳定时，将迫使误差为零，即输出电压很稳定。但是对高增益的闭环反馈系统，系统的控制精度与系统稳定性是一个挑战，因为高增益意味着对微小的扰动都会做出反应
干扰信号特性：
强弱：一般为微小信号，信号越大，说明干扰越强快慢：任何一个干扰信息可以通过FFT分解为不同频率的各次谐波的合成，频率越高，说明干扰越快
稳定性指标： 经过控制系统的反应后，干扰会发生变化
大小变化：增益相位变化：相移
电源的调整率
负载调整率： 电源负载的变化会引起电源输出的变化，负载增加，输出电压会降低，相反负载减少，输出电压升高。好的电源负载变化引起的输出变化减到最低，通常指标为3%~5%。负载调整率实际上就反应了电源的内阻抗，好的电源输出接负载时电压降小。负载调整率=(满载时输出电压-半载时输出电压)/额定负载时输出电压。
电源调整率： 定义为电源供应器输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。电源调整率通常以一正常规定负载下，由输入电压变化所造成其输出电压偏差的百分比，即(Vo(最大)-Vo(最小))/Vo(正常)。
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