双管正激电路

双管正激拓扑

一.概述

双管正激拓扑电路是一种在单端正激拓扑上衍生出来的一种拓扑电路。经过实践证明，这种拓扑的电路具有电路简单，可靠性高，元器件较单端电路容易选取等特点。是一种非常优秀的拓扑电路。

二.简介

双管正激变换器拓扑结构由两个功率开关管和两个二极管构成，当两个开关管和同时关

断时，磁通复位电路的两个二极管和同时导通，输入的电流母线电压Vin反向加在变压器的

初级的励磁电感上，初级的励磁电感在Vin的作用下励磁电流从最大值线性的减小到0,从而完成变压器磁通的复位，并将储存在电感中的能量返回到输入端，没有功率损耗，从而提

高电源的效率；此外，每个功率开关管理论的电压应力为直流母线电压，这样就可以选取相对较低耐压的功率MOSFET管，成本低，而且较低耐压的功率MOSFET的导通电阻小，可以进一步提高效率。

三.应用范围

双管正激变换器广泛的应用于台式计算机的主电源，中等功率的通信电源及大功率通信

电源、变频器等三相电路的辅助电源中。

四.基本工作原理和关键点的波形

双管正激变换器的拓扑结构如图1所示，其中Cin为输入直流滤波电解电容，Q1和Q2为主功率开关管，D1、D2和C1、C2分别为Q1和Q2的内部寄生的反并联二极管和电容，D3、C3和D4、C4分别为变压器

东北石油大学本科生毕业设计（论文）

摘 要

开关电源是一种弱电和强电相结合的复杂电力电子装置，对于软开关电源，在一个工作周期内有多种工作模式，器件工作状态的影响因素很多，因而对设计手段提出了更高的要求。而采用计算机仿真的方法研究开关电源的直流变换部分，可以对不同的设计方案进行快速的性能预测和比较，发现问题并及时改进。

本论文讨论了一种新型双管正激软开关DC/DC变换器的电路拓扑。主功率器件采用IGBT元件，由功率二极管、电感、电容组成的谐振网络改善IGBT的开关条件，克服了传统开关在开通和闭合过程中产生功率损耗的缺点，减小了输出电压纹波，提高了电路效率。

论文中详细分析了电路工作原理，在不使用辅助开关管的情况下，实现了主功率开关管的软开通或关断。依据设计原理建立了电路的仿真模型，利用Matlab/Simulink软件搭建了仿真模型，优化了主电路参数，记录了电路关键参数波形图，通过电路仿真验证了电路的可行性，该电路具有输出纹波小和输出功率高的特点。该电路结构简单、成本低、工作频率高、效率高，有较高实用价值。

关键词：DC/DC变换器；双管正激；软开关；仿真

东北石油大学本科生毕业设计（论文）

Abstract

淮阴工学院毕业设计说明书（论文）

1 绪论

第 1 页 共 30 页

随着计算机、电子技术的高速发展，电子技术的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源，他们对电源的要求也越来越高。电子设备的小型化和低成本化，使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。

1．1 开关电源的发展

开关电源被誉为高效节能电源，代表着稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。

开关电源分为DC/DC和AC/DC两大类。前者输出质量较高的直流电，后者输出质量较高的交流电。开关电源的核心是电力电子变换器。按转换电能的种类，可分为直流-直流变换器（DC/DC变换器），是将一种直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器[1]；逆变器，是将直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器；整流器是将交流电转换成直流电的电能变换器和交交变频器[18]四种。

传统的晶体管串联调整稳压电源是连续控制的线性稳压电源。这种传统稳压电源技术比较成熟，并且已有大量集成化的线性稳压电源模块，具有稳定性能好、输出纹波电压小、使用可靠等优点。但通常需要体积大而且笨重的工频变压器与体积和重量都很大的滤波器。由于调整管工作在

毕业论文（设计）

题 目： 12V/250W单输出正激式变换器设计 姓 名： 学 号： 指 导 教 师：

专 业 年 级： 所在学院和系：

完 成 日 期： 答 辩 日 期：

摘要

12V/250W 单输出正激式变换器设计

摘要

随着电子技术的高速发展、电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益紧密，任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。特别是随着多媒体电子计算机设备的应用越来越广泛，也要求能够提供稳定的电源，以满足用电需要。基于这

摘要 开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比

率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制、IC和MOSFET构成。

本设计在大量前人设计开关电源的的基础上，以反激式电路的框架，用TOP244Y构成12V、2.5A开关电源模块,通过整流桥输出到高频变压器一次侧，在二次侧经次级整流滤波输出。输出电压经采样与TL431稳压管内部基准电压进行比较，经过线性光偶合器PC817改变TOP244Y的占空比,从而使电路能直流稳压输出。

关键词 开关电源；脉冲宽度调制控制；高频变压器；TOP244Y

ABSTRACT Switching power supply is the use of modern electronic technology,

control switching transistor turn-on and turn-off time ratio of the output voltage to maintain a stable power supply, switching power supply generally by the pulse width modula

摘要： 电源是各种电子设备不可或缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电

子设备的技术指标及能否安全可靠工作。目前，开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的相控稳压电源，并广泛应用于电子设备中。

本设计的单端正激式开关电源是一种间接直流变流技术，本设计以正激电路为主体，采用以TOPSwitch系列开关电源集成芯片TOP244Y为核心的脉宽调制电路实现交-直-交-直变流，输出稳压稳频的直流电。

关键词 开关电源；正激电路；变压器；脉宽调制；

ABSTRACT Power is an indispensable part of electronic equipment, its performance directly related to electronic equipment technical indicators and safe work can. At present, switching power supply for has the advantages of small size, light weight, high efficiency, low calorific val

自激式鱼机逆变器的制作研究（上）

作者：古伟东 ，QQ：56206449

摘要：一款自激式鱼机的制作，功率达到150W以上

一 逆变器

逆变器：是把直流电能转变成交流电的设备。这里讲述的就是把12V蓄电池电能转化成约300伏的交流，功率达到150W以上的设备。

逆变器工作原理：我们知道，把交流转化成直流叫做整流，所以把直流转化成交流就叫做逆变。我们常说的交流电指的是50Hz，正弦波交流电，这里研究的是非正弦波交流，频率无法确定。为什么不用正弦波呢，因为不需要。

鱼机只要功率和电压达到要求就可以了，这样的话设备可以做得很简单。

逆变器重要的部件是变压器，变压器的工作原理是电磁感应原理，就是一边有变化的磁场，另外一头就可以产生电流。要想改变电压，只要增加相应的线圈匝数就可以了，匝数比等于电压比。

也就是说，一头输入交流电，另外一头就会有交流电输出，如图

之前说过，我们只有直流电，如何变成交流电呢？方法很简单，只要在直流电源端加上一个开关就可以了，如图：

只要找个人不断的按和放上图的那个开关，变压器另外一头就有电流输出，变压器的原理是：只要有变化的磁场就可以产生变化的电流。

理想状态下输入和输出的波形如下图：

在实际使用中，没人

1200W双管正激变换器设计之一——变压器设计

正激变换器通常使用无气隙的磁芯，电感值较高，初次级绕组峰值电流较小，因而铜损较小，开关管峰值电流较低，开关损耗较小，其高可靠高稳定性使得其在很多领域和苛刻环境得到应用. 下面举例给大家分享下对正激变换器的设计方法： 规格：

输入电压Vin=400V（一般在输入端会有CCM APFC将输入电压升压在稳定的DC400V左右） 输出电压Vout=12V 输出功率Pout=1200W 效率η=85% 开关频率Fs=68KHz 最大占空比Dmax=0.35 第一，

第一， 选择磁芯的材质

选择高μ低损，高Bs材质，一般常采用TDK PC40或同等材，其相关参数如下：

因为正激电路的磁芯单向磁化，要让磁芯不饱和，磁芯中的磁通密度最大变化量需满足ΔB

得ΔB=390-55=335mT,但实际应用中由于温度效应和瞬变情况会引起Bs和Bs的变化，导致ΔB的动态范围变小而出现饱和，因此，设计时需保留一定裕量，通常取60%~80%（Bs-Br）, ΔBc选得过高磁芯损耗会增加，易饱和，选得过小会使匝数增加，铜损增大，产品体积增大，通常选择60%（Bs-Br），则最大磁通变化量ΔB=（390-55）*0.6=20

自激式鱼机逆变器的制作研究（上）

作者：古伟东 ，QQ：56206449

摘要：一款自激式鱼机的制作，功率达到150W以上

一 逆变器

逆变器：是把直流电能转变成交流电的设备。这里讲述的就是把12V蓄电池电能转化成约300伏的交流，功率达到150W以上的设备。

逆变器工作原理：我们知道，把交流转化成直流叫做整流，所以把直流转化成交流就叫做逆变。我们常说的交流电指的是50Hz，正弦波交流电，这里研究的是非正弦波交流，频率无法确定。为什么不用正弦波呢，因为不需要。

鱼机只要功率和电压达到要求就可以了，这样的话设备可以做得很简单。

逆变器重要的部件是变压器，变压器的工作原理是电磁感应原理，就是一边有变化的磁场，另外一头就可以产生电流。要想改变电压，只要增加相应的线圈匝数就可以了，匝数比等于电压比。

也就是说，一头输入交流电，另外一头就会有交流电输出，如图

之前说过，我们只有直流电，如何变成交流电呢？方法很简单，只要在直流电源端加上一个开关就可以了，如图：

只要找个人不断的按和放上图的那个开关，变压器另外一头就有电流输出，变压器的原理是：只要有变化的磁场就可以产生变化的电流。

理想状态下输入和输出的波形如下图：

在实际使用中，没人

不亦心分享的电源论文系列均来至于网络,不亦心所做的仅仅是收集并与更多的网友分享,仅此而已。。。

不亦心分享的电源论文系列均来至于网络,不亦心所做的仅仅是收集并与更多的网友分享,仅此而已。。。

研与 I计究L l例e R ehr d Da iens a c n s g 2[1。

又由于它是 激方正式工作 自身，无磁复位功能变，换器需要附加复磁位电路，以避免磁积 累造成而磁芯饱和。本文

所介 的绍这种单端激正变 电换的磁路位复电路是在输，入端

—Dr~时段间内，开管关关断，原边的电压被钳位于 Yl p=

O U

U复接位绕组使，能量生再而返回源。下面电简 介要绍下该 电的工路作过【程引

￣。 0 0=()则，励 电磁流以 2于电源电压除以 0 120 V倍励电磁感斜的率 下降直至，为 0 所，励磁以电 上流升的 时。间为下降间的两时。倍又由于磁励电感的中电与复流位组中绕的电磁势流平衡，即 足满Ⅳ N f. 0将。N= 0 i+ .= 0

3N=0代人上式，可知复绕组中位的电流应为倍两励的磁电 60流。述上分计算析结果在图图3和 4均得到中了证，验可见仿

图 1端正激式流直变换电原路理 图单开关管导Q通，匝数为 nⅣ变压器原 边组绕两端的电压的为上正负