图1-33中,储能滤波电感和储能滤波电容参数的核算,与图1-2的串联式开关电源中储能滤波电感和储能滤波电容参数的核算方法很类似。依据图1-33和图1-34,咱们把整流输出电压uo和LC滤波电路的电压uc、电流iL画出如图1-35,以便用来核算推挽式变压器开关电源储能滤波电感、电容的参数。
图1-35-a)是整流输出电压uo的波形图。实线表明操控开关K1接通时,推挽式变压器开关电源开关变压器次级线圈N3绕组输出电压经整流后的波形;虚线表明操控开关K2接通时,推挽式变压器开关电源开关变压器次级线圈N3绕组输出电压经整流后的波形。Up表明整流输出峰值电压(正激输出电压),Up-表明整流输出最低电压(反激输出电压),Ua表明整流输出电压的平均值。
图1-35-b)是滤波电容器两头电压的波形图,或滤波电路输出电压的波形图。Uo表明输出电压,或滤波电容器两头电压的平均值;ΔUc表明电容充电电压增量,2ΔUc等于输出电压纹波。
1-8-1-3-1.推挽式变压器开关电源储能滤波电感参数的核算
在图1-33中,当操控开关K1接通时,输入电压Ui经过操控开关K1加到开关变压器线圈N1绕组的两头,在操控开关K1接通Ton期间,开关变压器线圈N3绕组输出一个起伏为Up(半波平均值)的正激电压uo,然后加到储能滤波电感L和储能滤波电容C组成的滤波电路上,在此期间储能滤波电感L两头的电压eL为:
eL = Ldi/dt = Up – Uo —— K1接通期间 (1-136)
式中:Ui为输入电压,Uo为直流输出电压,即:Uo为滤波电容两头电压uc的平均值。
在此趁便阐明:由于电容两头的电压改变增量ΔU相关于输出电压Uo来说十分小,为了简略,咱们这儿把Uo当成常量来处理。
对(1-136)式进行积分得:
式中i(0)为初始电流(t = 0时间流过电感L的电流),即:操控开关K1刚接通瞬间,流过电感L的电流,或称流过电感L的初始电流。从图1-35中能够看出i(0)= Ix 。
当操控开关K由接通期间Ton忽然转换到关断期间Toff的瞬间,流过电感L的电流iL到达最大值:
(1-139)和(1-140)式便是核算推挽式变压器开关电源输出电压的表达式。式中,Uo为推挽式变压器开关电源输出电压,Ui为推挽式变压器开关电源输入电压,Up为推挽式变压器开关电源开关变压器次级线圈N3绕组的正激输出电压,Up-为推挽式变压器开关电源开关变压器次级线圈N3绕组的反激输出电压,n为开关电源次级线圈N3绕组与初级线圈N1绕组或N2绕组的匝数比。
依据上面剖析成果,(1-138)式能够写为:
由(1-75)式可知,当操控开关K1、K2的占空比均为0.5时,Upa与Upa-根本持平,由此咱们也能够以为Up与Up-根本持平。
由于,当操控开关K1、K2的占空比均为0.5时,(1-141)式和(1-142)式的核算成果为0。因而,当操控开关K1、K2的占空比均为0.5时,推挽式变压器开关电源经整流后输出的电压波形根本上是纯直流,没有沟通成分,输出电压Uo等于最大值Up,因而,能够不需要储能电感滤波。
可是,假如要求输出电压可调,推挽式变压器开关电源的两个操控开关K1、K2的占空比必需要小于0.5;由于推挽式变压器开关电源正反激两种状况都有电压输出,所以在相同输出电压(平均值)的状况下,两个操控开关K1、K2的占空比相当于要小一倍。由此可知,当要求输出电压可调规模为最大时,占空比最好取值为0.25。
当两个操控开关K1、K2的占空比取值均为0.25时,Upa = 3Upa-,由此咱们也能够以为Up等于3Up-。把上面已知条件代入(1-142)式,可求得:
(1-143)、(1-144)、(1-145)式便是核算推挽式变压器开关电源储能滤波电感和滤波输出电压的表达式(D为0.25时)。式中Uo为推挽式变压器开关电源输出电压,Ui为推挽式变压器开关电源输入电压,T为操控开关的作业周期,F为操控开关的作业频率,n为开关电源次级线圈N3绕组与初级线圈N1绕组或N2绕组的匝数比。
同理,(1-143)、(1-144)、(1-145)式的核算成果,只给出了核算推挽式变压器开关电源储能滤波电感L的中心值,或平均值,关于极点状况能够在平均值的核算成果上再乘以一个大于1的系数。