采用TOPSwitch的单端正激式电源的电路分析与设计

ch的单端正激变换器拓扑结构如图1所示。它与典型的单端正激变换器电路结构完全相同,只是变压器的去磁绕组的匝数为初级绕组匝数的2倍,即NS=2NP。
　　
　　TOPSwitch关断时的等效电路如图2所示。
　　
　　若NS与NP是紧耦合，则，即
　　
　　VNP=1/2VNS=1/2E（2）
　　
　　VDSmax=VNP＋E=E=1.5×371
　　
　　=556.5V<700V（3）
　　
　　2.2最大工作占空比分析
　　
　　按NP绕组每个开关周期正负V·s平衡原理，有
　　
　　VNPon(Dmax/T)=VNPoff[(1-Dmax)/T]（4）
　　
　　
　　
　　
　　式中：VNPon为TOPSwitch开通时变压器初级电压，VNPon=E；
　　
　　VNPoff为TOPSwitch关断时变压器初级电压，VNPoff=（1/2）E。
　　
　　解式（4）得
　　
　　Dmax=1/3（5）
　　
　　为保险，取Dmax≤30％
　　
　　2.3去磁绕组电流分析
　　
　　改变了去磁绕组与初级绕组的匝比后，变压器初级绕组仍应该满足A·s平衡，初级绕组最大励磁电流为
　　
　　im(t)|t=DmaxT=Ism=DmaxT=(E/Lm)DmaxT（6）
　　
　　式中：Lm为初级绕组励磁电感。
　　
　　当im(t)=Ism时，B=Bmax，H=Hmax，则去磁电流最大值为
　　
　　Ism==(Hmaxlc/Ns)=1/2Ipm(7)
　　
　　式中：lc为磁路长度；
　　
　　Ipm为初级电流的峰值。
　　
　　根据图2（b）去磁电流的波形可以得到去磁电流的平均值和去磁电流的有效值Is分别为
　　
　　
　　
　　下面讨论当NP=NS，Dmax=0.5与NP=NS，Dmax=0.3时的去磁电流的平均值和有效值。设上述两种情况下的Hmax或Bmax相等，即两种情况下励磁绕组的安匝数相等，则有
　　
　　Im1NP1=Im2NP2（10）
　　
　　式中：NP1为Dmax=0.5时的励磁绕组匝数；
　　
　　NP2为Dmax=0.3时的励磁绕组匝数；
　　
　　设Lm1及Lm2分别为Dmax=0.5和Dmax=0.3时的初级绕组励磁电感，则有
　　
　　Im1=E/Lm1×0.5T为Dmax=0.5时的初级励磁电流；
　　
　　Im2=E/Lm2×0.3T为Dmax=0.3时的初级励磁电流。
　　
　　由式（10）及Lm1，Lm2分别与NP12，NP22成正比，可得两种情况下的励磁绕组匝数之比为
　　
　　(NP1)/(NP2)=0.5/0.3
　　
　　及(Im1)/(Im2)=(Np2)/(Np1)=0.3/0.5(12)
　　
　　当NS1=NP1时和NS2=2NP2时去磁电流最大值分别为
　　
　　Ism1=Im1=Im（13）
　　
　　Ism2=Im2=(0.5/0.6)Im（14）
　　
　　将式（10）～（14）有关参数代入式（8）～（9）可得到，当Dma

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