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反激的断续和连续

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1
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-28 15:10:51
反激的工作模式有断续和连续两种,有时候同一款电源,难免在两种工作状态中来回切换工作。高压轻载容易进入DCM模式,低压重载容易进入CCM模式。因为变压器寄生参数的影响,工作时序还是很复杂的。
希望有兴趣的朋友,能一起讨论下:
1、反激变压器寄生参数对反激工作状态的影响;
2、反激的环路补偿有哪些要注意的地方~
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-28 15:14:04
 

这是反激变换器工作在CCM模式下的典型波形,上面的是开关管和整流管的电流波形,可以看到二极管的反向恢复会在变压器初级形成一个尖峰。
下面的是MOS的DS电压波形,可以看到mos关断时,会有电压尖峰发生。震荡的频率和幅值又和哪些参数有关呢?
wsh5106
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-28 15:33:54
 
CCM下:
振荡频率与Lk,Cp,Cds有关。
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-28 15:38:17
 
那就烦请老兄分析下,mos关断后发生了什么呢?要考虑进各种寄生参数,比如变压器的分布电容、初级漏感、次级漏感、mos的Coss、整流二极管的Cj~
wsh5106
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-28 22:56:10
 
考虑进各种寄生参数,可以发论文了,直接不可能。只能抓抓主要的,枪打出头鸟。
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-28 23:09:38
 
呵呵,那就简单说几句啊,定性分析,不需要定量分析~
关于工作时序的问题,论坛里以前也讨论过,但没有系统总结过~
庞展
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  • 2011-6-3 00:28:37
 

话说搞懂反激,月薪不是问题。
baobao1975
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助理工程师
  • 2011-8-16 09:30:47
 
cq852
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  • 2012-2-1 13:46:43
 
那人在静思湖吧
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高级工程师
  • 2019-7-24 16:27:58
  • 倒数6
 
做了一年多反激,调了三个反激电源,原理图设计,变压器打样都会。但是环路补偿、开关噪声、RCD嵌位等个人认为的核心问题却没能从理论高度彻底独立推算一遍,形成自己的见解。心中甚是纠结是要去做电源还是做模块大机储能呢
feiniao2008
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高级工程师
  • 2011-2-21 13:41:56
 
能不能说直白点
wsh5106
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副总工程师
  • 2010-11-28 19:53:38
 
问个小问题:你图中iD在CCM模式时,当开关管开通瞬间有一个很高的尖峰电流,能否讲讲这个峰值电流产生的机理?可否有什么抑制办法?谢谢
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-11-28 20:19:10
 
这个电流就是CCM下的整流二极管的反向恢复引起的,措施就是用快恢复的二极管,但无法避免反射的电流尖峰。
我上传的这两个图,来自这个文件,我觉得很有味道,有很多细节值得去探讨~
flyback. DCM CCM.pdf
wsh5106
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-28 20:31:13
 
继续9楼的:
按张兄的说法DCM模式应该没有电流尖峰了,可上面的图仍然有哦~
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-11-28 21:06:31
 
上面的图是CCM模式下的,当然有了,下面的图才是DCM模式下的,是没有电流尖峰的~
wsh5106
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-28 21:18:57
 
虽然没有二极管的反向恢复电流,但变压器有杂散分布参数。
DCM模式下仍然有电流尖峰,只是没有CCM模式下那么大而已。
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-28 21:26:10
 
哦?DCM模式下的这个电流尖峰,从何而来?请兄台详解~
wsh5106
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副总工程师
  • 2010-11-28 21:34:23
 
两个主要来源:
1,MOS管Cds放电形成;
2,Cp与初级侧的回路杂散电感Lo谐振放电形成。
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-28 21:39:37
 
老兄既有此说,不妨答复下5楼的问题。
按照你的意思,不仅限于反激变换器,任何开关管导通的时候,都存在你说的问题~
wsh5106
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副总工程师
  • 2010-11-28 21:47:32
 
不完全是,谐振放电是需要有回路的,如果没有回路的话就振不起来了。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-11-28 21:59:01
 
硬开关下:任何开关管导通的时候,应该都存在5106所说的Cds瞬间放电,出现的电流尖峰。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-11-28 22:04:29
 
呵呵,想想miller效应吧,开关管导通的时候,ds的电压下降产生的电流,不一定是通过导电沟道的吧?
我觉得还是把5楼的问题,弄清楚一步步来~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-11-28 22:21:51
 
张兄的疑问,引起了我再次思考:
在miller期间:Vg的电位几乎保持不变,Vd的电位在线性下降,
此时:miller电容Cgd的电流方向是:from g to d ,记做Igd
因此:Cds电压下降产生的电流应该I-c(sd)和Igd一起通过Rds。
(注意电流I的下标字母,表示电流方向)
兄以为何?
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-28 22:44:48
 
越来越偏离我想要讨论的方向了,我的本意是想搞清楚5楼的问题,关于弥勒效应,你不妨另开贴去讨论~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-11-28 22:53:31
 
5楼的问题,感觉太难回答。

你前面领军,俺在后面跟随。
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-29 08:33:42
 
呵呵,因为难回答,所以才讨论~
你是做charge的,对反激比我们了解得更多些~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-11-29 09:13:26
 
汗颜,通常是DC-DC 的。
HolyFaith
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LV8
副总工程师
  • 2010-11-29 20:15:13
 
一遇到这种问题,二位老兄就要展开一番大战,呵呵
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-11-29 11:02:25
 
我觉得工作时序是这样的~
1、MOS关断之后,初级励磁电感和漏感储存的能量,对变压器杂散电容和MOS的输出电容放电,这个过程近似线性充电过程,当然也可以看做谐振过程,只是谐振的Q值很小,近似线性充电~
2、当DS两端电压,上升到Vin+Vor=Vin+N*(Vo+Vd)的时候,如果次级没有漏感,那么能量就会向次级释放。但次级不可能没有漏感,所以为了克服次级漏感的影响,DS的电压会继续上升一些,次级才会建立电流。DS的电压会继续上升多少,跟次级漏感有和定量关系呢,这是我想问的~
3、次级电流的上升过程,也是初级电流的下降过程。而初级电流和初级漏感中的电流是串联的,两者是同一个电流。漏感电流下降为零的时候,也是次级电流的峰值。所以漏感电流的下降快慢,关系到初次级安匝的转换速度。而漏感电流的下降速度, 明显与反射电压与RCD中C两端的电压有关。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-11-29 11:10:17
 
这段话先记下,等脑袋清醒的时候再来辩驳。
昨天夜里失眠,今天晕晕的。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-11-29 11:12:14
 
呵呵,好的,这只是我个人的理解,不一定正确。理越辩越明,请老兄指点。
老兄不是搬家了吗?怎么还失眠呢~
blueskyy
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总工程师
  • 2010-11-29 11:46:07
 
家人还在住那里,我时而回家一趟住。
两者相差1公里左右。
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2010-11-29 12:45:38
 
1、我觉得应该说是MOS管关断过程中比较合适,而不是关断后。
2、即使副边有漏感,在DS两端电压上升到Vin+Vor=Vin+N*(Vo+Vd)后,副边电流会逐渐增大,增大的速度受漏感影响,由于实际上漏感都比较小,我们看到的CCM过程电流上升比较快。类似梯形,但实际上还是有上升速率的。
3、既然是串联,能量传递过程中,漏感中电流就不可能降低到零。因为漏感干副边也是串联的,漏感中电流变成零,其不是副边没电流了?
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-11-29 16:59:09
 
1、第一条指正得很对,是我表述不准确,确切的开始时间,应该是驱动脉冲的下降沿~
3、至于漏感中的电流能否降到零的问题,我觉得是可以的。在这里说的是初级漏感。
初级漏感中的能量,除了一部分给变压器杂散电容和MOS输出电容充放电外,剩下的部分,全部被RCD电路吸收了。这时候的初级回路相当于开路,已经不再有能量存在。而RCD吸收了漏感的能量之后,D断开,开始RC放电过程。
flyback_power
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高级工程师
  • 2010-11-29 19:36:14
 
“3,漏感电流的下降速度,明显与反射电压与RCD中C两端的电压有关。”
请问楼主,确切的说,是不是漏感电流的下降过程,是与钳位电容的电压和反射电压的差值有关呢
flyback_power
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高级工程师
  • 2010-11-29 19:39:09
 
C上电压和Vor的差值越大,漏感电流下降越快,转换的效率越高,
而这个过程是电压和电流叠加的过程,
那么,楼主觉得TVS做吸收相比RC来说有什么优点呢
go123
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高级工程师
  • 2010-12-3 11:11:19
 
1. 对于一个特定规格的输出,其匝比定下来后,反射电压也应一定了吧?对吗?
从漏感的下降速率几个参数来看△illk/t=(Vc-Vor)/Lllk,要减小开关关断后LLKCoss引起的振荡而产生的损耗,Lllk对反击式来说2-5%*Lm漏感可能是一个合理的要求了吧?那幺剩下VC给我们变动来提高效率了,如何调整来提高VC
zkybuaa
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  • 2010-12-3 12:18:35
 
反射电压Vor=(Vout+Vd)*N1/N2,也就是输出电压加上一个整流二极管的压降在变压器初级的折算。
单一靠Vc变动,不能得到最优值,提高Vc的话,降低嵌位电容C的值就可以了。但这个值太大太小都不好~
go123
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高级工程师
  • 2010-12-3 13:56:19
 
我是看到79楼“C上电压和Vor的差值越大,漏感电流下降越快,转换的效率越高,而这个过程是电压和电流迭加的过程“ 去理解,
漏感电流下降越快,我是理解为Di(t)/Dt,所以我就有上面这段理解,我还有一个猜测就是是否漏感电流下降越快,初级能量传递到次级的时间越快,而效率越高,另请教:从Di(t)/Dt=(Vc-Vor)/Lk
来看,通过漏感的电流方向从VcVor(Lm)方向吗?
zkybuaa
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副总工程师
  • 2010-11-30 10:19:31
 
是的,漏感电流的下降速度Di(t)/Dt=(Vc-Vor)/Lk,反射电压越大,下降的越慢。
牛角
  • 牛角
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高级工程师
  • 2011-2-27 11:46:21
 
5楼的问题,感觉很难,很复杂
blueskyy
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  • 2010-11-28 22:03:27
 
严重同意,这两个图对弄清反激拓扑,有重要指导意义。
wzycccc
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本网技师
  • 2011-7-14 11:13:15
 
楼主:PDF怎么看不到呀???
情系星夜
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本网技师
  • 2012-10-1 23:02:12
 
好帖子,,膜拜了,感谢精彩的回复,受益匪浅
那人在静思湖吧
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高级工程师
  • 2019-7-24 16:30:14
  • 倒数5
 
用合适的肖特基行不行?
andy_ma
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本网技师
  • 2010-11-29 09:12:23
 
请问lz,二极管的反向恢复会导致变压器初级形成一个尖峰?怎么理解?谢谢
l93327
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LV4
初级工程师
  • 2010-11-29 09:18:12
 
根据N初*I初=N次*I次
可以理解
flyback_power
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高级工程师
  • 2010-11-29 19:42:24
 
这个就是初次级安匝数守恒的公式,原理就是磁动势没法突变
blueskyy
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  • 2010-11-29 09:24:28
 
磁动势不能突变呀。。
次级对初级的反射。计算如37楼。
l93327
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初级工程师
  • 2010-11-29 10:00:46
 
不明白你说的,按我的理解方向恢复电流就是按照NI=NI反射,还请解答
blueskyy
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  • 2010-11-29 10:02:04
 
你的NI=NI
成立的依据是什么?
zkybuaa
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  • 2010-11-29 10:55:30
 
就因为磁动势不能突变,所以才会有的反射电流尖峰~
反激变压器的磁动势为次级安匝和初级安匝之和~
blueskyy
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  • 2010-11-29 11:00:25
 
哈哈,我是让39楼去看38楼。
l93327
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初级工程师
  • 2010-11-29 12:09:41
 
是啊,所以为什么你说我的这个说法有错误?
l93327
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初级工程师
  • 2010-11-29 12:11:10
 
我理解的这个尖峰由几个因素:RSD吸收的D的反向恢复;输出二极管的反向恢复,变压器结电容放电。
wsh5106
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  • 2010-11-29 12:15:35
 
还有个就是我上面说的Cp与Lo谐振放电产生的,这个比较隐蔽。
l93327
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  • 2010-11-29 12:18:14
 
请问你的CP,LO指的是什么
wsh5106
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副总工程师
  • 2010-11-29 12:30:28
 
Cp:初级线圈杂散电容
Lo:初级侧回路杂散电感
l93327
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初级工程师
  • 2010-11-29 13:05:41
 
哦,确实,这个比较隐蔽
blueskyy
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总工程师
  • 2010-11-29 12:53:41
 
我哪儿有这样说呀?兄台?
l93327
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初级工程师
  • 2010-11-29 12:20:24
 
我理解你的意思了,但是输出二极管的反向恢复电流并不影响变压器你的这个原理
blueskyy
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总工程师
  • 2010-11-29 12:52:34
 
输出二极管的反向恢复电流反射须服从这个规律。
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2010-11-29 13:04:19
 
说实在的,我从前面38楼那里开始看到这里,我也没看明白你想表述什么思想。
l93327
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初级工程师
  • 2010-11-29 13:04:43
 
你认为他怎么违背这个原理了?
blueskyy
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总工程师
  • 2010-11-29 13:13:05
 
我还是不说话了。反正说了,别人也能得出相反的意思。
l93327
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初级工程师
  • 2010-11-29 13:23:40
 
可能我理解错你的意思了,大家讨论而已
l93327
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初级工程师
  • 2010-11-29 13:24:34
 
我只是想知道什么原因你说我的思路什么地方有问题,不知道原因心里不爽。。
blueskyy
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总工程师
  • 2010-11-29 13:29:05
 
我是在解答35楼的问题的原因,并让他看你37楼的计算。
不说别的了,
集中精力回答楼主的问题。
zkybuaa
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  • 2010-11-29 16:59:56
 
说实在的,我也没明白你前面要表达什么意思~
cadypower
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  • 2013-4-10 07:45:54
 
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  • 2010-11-29 13:57:38
 
很久没有注意看基本定义,连NI定义为磁动势都不记得了,自卑一下
HolyFaith
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  • 2010-11-29 20:15:55
 
这是安匝守恒啊
sl_power
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本网技师
  • 2010-11-29 21:48:48
 
久闻zkybuaa大名,今日见贴,果真贴如其人,学习了
决战
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  • 2011-3-7 13:46:34
 
有时间仔细拜读。
feiniao2008
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  • 2011-4-6 15:07:37
 
不知道这个尖峰会对纹波造成什么样的影响
k432613
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  • 2011-5-18 08:26:45
 
‘不能让它沉下去。。顶起来。。
nc965
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  • 2012-8-2 15:24:23
 
你不是说低压输入时才容易进入CCM模式吗,这时候总体电压较低,有点尖峰有什么关系呢?
liuyan
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  • 2019-8-16 09:54:03
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看不懂,只能努力学
zkybuaa
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  • 2010-11-28 15:17:37
 

这是反激工作在DCM模式下的典型波形,上面的是开关管和整流二极管的电流波形,可以看到二极管已经没有了反向恢复。
下面的波形,是MOS的DS电压波形,可以看到有两个震荡:一个是MOS关断时的震荡,一个是能量释放完毕后的震荡。两个震荡的频率有很大的差别。
而且可以看到mos关断和次级整流二极管的电流,有一小段时间上的延迟。这段延迟跟初次级的漏感,有何关联呢?
wsh5106
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  • 2010-11-28 15:35:44
 
第一个高频振荡,Lk在分母;第二个低频振荡,Lm在分母。Lk与Lm不在一个数量级,频率当然差别很大。
l93327
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  • 2010-11-29 08:28:52
 
这个影响仔细想想就能够知道,MOS关断时,DS电压谐振上升,一直要上升到输出电压的反射电压+输入电压时输出就应该建立电流,但是这个过程由于输出漏感的影响,电流不可能马上建立,需要有一个过程。
l93327
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  • 2010-11-29 08:31:07
 
变压器等效电路图中输出漏感是与输出串联的,想想就能清楚为什么
zkybuaa
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  • 2010-11-29 08:35:30
 
MOS关断时,DS电压谐振上升?我倒感觉是线性上升的,因为这时候的励磁能量还没有向次级释放,能量很大,变压器初级类似个电流源,向Cds线性充电。
l93327
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  • 2010-11-29 08:42:48
 
测测波形
l93327
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  • 2010-11-29 08:58:16
 
关断的时候相当于通过一个电感对一个电容充电
YTDFWANGWEI
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  • 2010-11-29 13:43:21
 
这个应该跟副边的漏感没有关系,主要由原变电流及MOS管DS之间的电压决定。
l93327
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  • 2010-11-29 13:55:03
 
是啊,对于单路输出可能影响不明显,但是多路输出的时候就会有较大影响
YTDFWANGWEI
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  • 2010-11-29 14:09:44
 
这个延时,属于恒定的原变电流给电容充电,充电到副边整流二极管之前的正偏之前的一个延时,这个延时跟多路输出有什么关系?
l93327
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  • 2010-11-29 14:18:05
 
没什么关系,我只是想到其他方面,我的想法是,多路输出的时候,各路漏感不一致会导致每一路的延时不一致。如果各路输出漏感完全相同就不会出现调整率问题了
zkybuaa
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  • 2010-11-29 17:02:20
 
对于王工64楼的观点,认为这个时间延迟跟次级漏感无关,我不敢苟同。
我认为次级漏感越大,这个时间延迟越长。
YTDFWANGWEI
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  • 2010-11-29 19:59:27
 
我不参与了,要不还是吵成一锅粥,大家回复之前,可以自己好好的想想,把思路在脑子里好好的过一下,然后整理出来。别跟吵架一样,你一句我一句。自己最后都不知道自己说的是啥。
个人观点:你可以再看