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2016.03.30 AC/DC

所謂順向式

平滑後DC/DC轉換(穩定化)的方式

圖 21:順向傳輸方式

圖 21:順向傳輸方式

順向傳輸方式的構造較簡單,容易控制,因此同樣非常普遍。

其特色為輸出功率比返馳方式大,但必須加裝電感和飛輪二極體(轉流二極體:D2)。和返馳式相同,能利用光耦合器隔離二次側的回饋,形成絕緣電源。

圖 22

圖 22

運作模式如下所述。MOSFET為ON時,二極體D1為ON,經由電感供應電流至負載端。MOSFET為OFF時,蓄積在電感的能量經由二極體D2供應至負載端。各處的波形如圖23所示。

圖23:順向傳輸方式各處的波形

圖23:順向傳輸方式各處的波形

順向傳輸方式只會單向激磁變壓器,在電晶體為OFF時,必須釋放(重置)蓄積在變壓器的能量。也因此必須裝上重置(緩衝)電路(圖21中位於變壓器一次側的RCD)。重置電路一般是由電阻/電容電容/二極體組成,但基本上仍會損耗能量,因此變壓器的利用效率也不算高。
 
而在啟動重置後,會施加DC輸入電壓1.5~2倍的電壓至開關用電晶體上(圖22的Vp和Vds的波形的VR)。該電壓經由緩衝電阻和電容轉換。最近開始組裝主動箝位電路,藉由重生必須重置的能量,減輕損耗和Vds。

圖 24

圖 24

此外,降壓時因一次側電流少,停留在線圈的能量也沒那麼大,只是一但用在升壓上,一次側的電流就會變大,停留在線圈的能量將是電流的二倍,而因為重置電路所損耗的能量也會跟著變大。因此,本電路雖然可以用在降壓上,但卻幾乎不會用來升壓。

AC/DC轉換主要採用開關方式。雖然能夠使用變壓器方式,但和返馳方式一樣,只能用在必須絕緣等場合上。

重點:

・較返馳式複雜,但二次側和運用二極體整流(非同步)的DC/DC原理相同。

・緩衝電路常出現在電源設計上,建議利用本節先了解其原理。

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