反激式轉換器(Flyback Converter)廣泛應用于交流直流(AC/DC)和直流直流(DC/DC)轉換,并在輸入級和輸出級之間提供絕緣隔離,是開關電源的一種。其核心部件主要包括開關,變壓器,二極管和電容。
具體來說,反激式轉換器常用的組件如下:
反激式變壓器:它實際上不是傳統意義上的變壓器,因為傳統變壓器的概念是實時地將能量從初級傳輸到次級。然而,反激式變壓器是將能量存儲在初級磁場中,并在一定時間后才將能量傳遞到次級磁場。
開關:開關的作用是通過接通和關斷初級電路,使反激變壓器充磁和退磁。驅動開關控制器提供PWM信號控制開關的通斷。
整流器:將次級繞組上的電壓整流成脈動直流。此外,整流器或二極管的另一個作用是降低負載對次級繞組的影響。
濾波器:濾波后的電壓隨后被電容器濾波,使脈動直流電壓穩定,從而為負載提供穩定的電平輸出。
驅動開關:提供控制信號,以控制開關的通斷。
控制裝置:通常包括一個或多個電路或組件,用于調節反激式轉換器的操作,確保其穩定運行并滿足特定的性能要求。
反激式轉換器是一種組件相對較少的開關轉換器,相對容易制造和設計。
反激式轉換器是一種隔離開關轉換器,可以是降壓或者升壓配置。大多數手機、平板電腦和筆記本電腦都會用到反激式轉換器。
反激式轉換器的結構及原理
反激式轉換器的基本結構包括輸入電源、變壓器、開關器件、整流二極管和輸出濾波電容。以下是反激式轉換器的工作原理:
儲能過程: 在轉換器的工作周期開始時,開關器件導通,電流從輸入電源流經變壓器的初級繞組。由于磁場的建立,能量被儲存在變壓器的磁場中。同時,輸出電容通過輸出電路向負載提供電能。
釋能過程: 當開關器件截止時,變壓器中的磁場崩潰,通過互感作用將能量傳遞給次級繞組。由于極性相反,二次側產生的電壓與輸入電壓疊加,形成一個高壓脈沖。這個脈沖經過整流二極管后充電到輸出濾波電容,以供應負載。
控制與調節: 反激式轉換器的輸出電壓可以通過調節開關器件的導通時間和截止時間來實現。采用反饋控制回路可以監測輸出電壓并對其進行調節,以實現穩定的輸出。
反激式轉換器和普通開關電源相比,優勢有哪些
反激式轉換器與普通開關電源相比,具有多項顯著優勢。以下是這些優勢的具體介紹:
電路結構簡單:反激式轉換器采用了簡潔的設計,主要組件包括交流電源、整流電路、脈沖變壓器以及輸出二極管等,這使得其電路結構相對簡單,有助于降低制造成本和提高可靠性。
高效的能量傳輸:反激式轉換器使用耦合電感器作為隔離變壓器,并有效地存儲能量。它能夠通過占空比和匝數比來實現升壓或降壓,從而實現高效的能量傳輸。
多路輸出能力:反激式轉換器易于實現多個輸出,這使得它在需要多個電源輸出的應用中具有優勢。同時,由于無需單獨的輸出電感器,進一步簡化了電路結構。
廣泛的應用范圍:反激式轉換器特別適合較低功率水平的應用。由于其高效、簡單和可靠的特點,它被廣泛用于功率范圍在150W以下的各種電子設備中,如電源適配器等。
穩定的輸出電壓:反激式轉換器的輸出電壓是通過調整激勵信號的占空比來調節的,這使得它在輸入信號電壓變化較大時仍能保證穩定的輸出電壓。
雖然反激式轉換器具有諸多優勢,但在某些特定應用中,可能還需要考慮其他類型的開關電源。
審核編輯:黃飛
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