flyback的分析和設計

圖十二

其中Lm代表著勵磁電感,其它部分則是一個理想變壓器.對一個設計良好的變壓器來說,需要的勵磁電流,總是占總電流的很小的一部分.這個簡單的變壓器模型忽略了諸如漏感,耦合電容,層間電容,電阻等參數.但是,這個模型做為開始的分析讓然是一個好的選擇.

下面就把這個簡單的變壓器的模型插入到我們的flyback的電路(圖六)當中,并規定電壓電流的正方向,如圖十三所示.

圖十三

假定這個flyback電路仍然工作在穩定的CCM狀態.

在狀態1 mosfet Q開通,二極管D關斷,電路如圖十四所示.

圖十四

應用我們最開始的假設,然后列寫狀態方程:
(21)
(22)
(23)
這個狀態持續時間為dTs.Lm中的電流i在Vg的作用下,線性增加,斜率為.能量儲存在Lm中.

在狀態2 Mosfet Q關斷,二極管D開通,電路如圖十五所示.

圖十五

在最開始的假設情況下,列寫狀態方程:
(24)
(25)
(26)
這個狀態持續時間為 ,Lm中的電流i在二次側折射電壓的作用下,開始線性減少,斜率為.能量轉移到輸出.

在經過一個周期的折騰后,電感Lm電流回到周期開始的點,C上的電壓回到周期開始的點.因為,這是一個工作在和諧狀態下的電路.所以有:
(27)
(28)
輸入電流ig的周期平均值為:
(29)
解等式 27 和等式 28 得:
(30)
(31)
對比等式 30 和等式 8 以及等式 31 和等式 9. 發現沒有,是不是buck-boost和flyback的直流增益很像?也說明了,flyback是由buck-boost演變而來的.

下面研究Mosfet和二極管D所承受的電壓.

(32)
(33)
用等式(30)來做簡化,則有:
(34)
(35)
電感紋波電流的算法,在等式 13 中已經給出.

同樣假設設計為i的5%.則通過Mosfet的RMS電流油等式 15 給出.通過二極管D的RMS電流為:
(36)
輸入的RMS電流等于Mosfet的RMS電流.

照前面的方法計算C的紋波電流的RMS值為:
(37)
紋波電壓為:
(38)

到現在為止,好像CCM-flyback的draft(這里我實在找不到一個合適的詞來形容,所以就只好用這個字了.希望都能明白這個字后面的意思)設計呼之欲出了啊.

到這里,如果正好你也看過了 菜鳥課堂1 的話,那恭喜你,你已經是初級的ccm-flyback設計師了.可以開始做自己的flyback了,雖然性能還很差,也許變壓器還會飽和,可能還會響,但不管怎樣,這是第一個哦.