电力电子技术-晶体管功率电路4（单管-正激）.ppt

电力电子技术中的晶体管功率电路包括多种类型，如单管变换器，其中正激和反激变换器是常见的两种。正激变换器和反激变换器的主要区别在于能量的传输方式。 正激变换器在晶体管Q导通时，能量通过变压器直接耦合到副边并传递给负载，而在Q关断时，能量会反馈回电源。这种变换器的一个显著特点是变压器同时起到电感和变压器的作用。在正激变换器中，电流可以在连续、临界连续和断续三种工作模式下运行，这主要取决于磁通的连续性。电流连续时，输入输出关系稳定，而电流断续时，输出电压Vo保持不变，但输出电流Io和变压器电流会有显著变化，且调节难度增大。 反激变换器则不同，其能量存储在Q导通期间的变压器中，然后在Q关断时耦合到次级并传递给负载。反激变换器的电感变压器具有电感和变压器的双重功能，允许连续、临界连续和断续三种工作模式。电流断续模式下，输出电压Vo不变，但输出电流Io和变压器的电流DD变化较大，调整效率较低，且空载时输出趋向无穷大。 在电路参数设计方面，连续模式和断续模式各有优缺点。连续模式下，晶体管峰值电流小，能输出更大的功率，但二极管有反向恢复现象，变压器体积较大。相比之下，断续模式的晶体管峰值电流大，调节困难，但二极管无反向恢复，变压器体积较小。一般情况下，小电流采用断续模式，大电流则选择连续模式。 磁复位是变压器设计中的一个重要概念，它确保在一个周期内磁通量的变化为零，从而避免磁饱和问题。在反激式变换器中，磁复位自然发生，而在正激变换器中，可能需要额外的磁复位绕组和二极管来实现。 正激变换器的电路结构通常包括变压器T、晶体管Q、二极管D1、滤波电容C以及辅助的磁复位组件。在稳态工作状态下，Q导通时，能量通过变压器传递，Q截止时，磁复位二极管D2导通，电感续流二极管D3提供电流路径，维持磁通平衡。 正激和反激变换器都是电力电子技术中的重要组成部分，它们在功率转换和控制中扮演着关键角色。根据不同的应用需求，如功率大小、效率、隔离需求等，选择合适的工作模式和电路结构至关重要。