在電源管理輸出電壓紋波，以滿足排放法規(guī)要求的方法之一。有效地執(zhí)行一個第二級LC濾波器的確實需要額外分析和調(diào)整以使電源穩(wěn)定。實現(xiàn)一個第二級LC濾波器反激式轉(zhuǎn)換器設(shè)計可以用更少的濾波電容和得到的輸出負(fù)載更低電壓紋波。一個第二級LC濾波器與額外的輸出電容來降低電壓紋波是一種較低成本的解決方案，提高了系統(tǒng)的可靠性，因為更少的電容。然而，第二級LC濾波器的補(bǔ)救引入不穩(wěn)定輸出調(diào)節(jié)，而無需重新調(diào)整所述補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。為了解決這個輸出調(diào)節(jié)問題，一個堅固的設(shè)計應(yīng)該導(dǎo)出的開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的小信號模型。推導(dǎo)將識別開關(guān)電源的極點和零點在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，因此可以獲得關(guān)于整個系統(tǒng)的行為有些直覺和更高優(yōu)化補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。

反激變換器采用第二級LC濾波器圖片

圖1：采用第二級LC濾波器反激式轉(zhuǎn)換器。

有三種流行的方式來得到一個小信號模型的反激式：

國家空間平均法通過米德爾介紹;

從Vorperian PWM開關(guān)模型;

場均切換的方法，從羅伯特·愛立信。

狀態(tài)空間平均法已被用于模擬許多PWM變換器，并已被證明是在設(shè)計一種穩(wěn)定環(huán)的有用工具。然而，由于狀態(tài)空間平均方法利用像電感內(nèi)的電流信號和所述電容器兩端的電壓的參數(shù)，推導(dǎo)工作必須重做如果任何其它活性成分加入。這一特性使得國家空間平均法來反激式轉(zhuǎn)換器，第二級LC濾波模型不方便。

該P(yáng)WM開關(guān)建模方法線性化開關(guān)組件集成到一個小信號模型。 PWM開關(guān)建?？梢詥右坏╇娐房雌饋硐駡D2a。如圖2(a)中，反激式轉(zhuǎn)換器首先由通過阻抗反射反映其二次側(cè)到它的初級側(cè)配置到降壓 - 升壓。三端的PWM開關(guān)網(wǎng)絡(luò)(ACP終端;主動 - 共被動端子)在降壓 - 升壓可以替換現(xiàn)有的線性化模型中任CCM或DCM(圖2(b))的操作條件。通過插入這些已經(jīng)衍生線性化模型，所述反激式轉(zhuǎn)換器的傳動系的一個小信號模型準(zhǔn)備好用于尋找極(S)和零(或多個)在一個封閉的循環(huán)。

反激式配置的圖像成降壓 - 升壓

圖2(a)：配置反激成降壓 - 升壓。

PWM開關(guān)建模降壓 - 升壓型的圖像

圖2(b)：在降壓 - 升壓PWM開關(guān)建模。

還有用平均開關(guān)建模的方法反激式轉(zhuǎn)換兩種方式。一種方法是，以反映負(fù)載到初級側(cè)，然后用攝動和線性化模型代替FET和二極管，因為我們沒有使用的PWM開關(guān)。這種做法似乎不那么有吸引力，因為它需要額外的努力，獲得了平均模型，而PWM開關(guān)模型是現(xiàn)成的插件。建模的另一種方法是將平均模型直接推導(dǎo)出無阻抗反射。但是，使用這種方法得出的模型，比使用PWM開關(guān)，這使得它不是一個很好的選擇建模反激式派生模型更加復(fù)雜。因此，PWM開關(guān)建模是最有效的選擇用于建模的反激式轉(zhuǎn)換器，第二級LC濾波器。相比，更直接的PWM開關(guān)的方法，這兩種平均開關(guān)的方法需要更多的步驟或多個并發(fā)癥找到小信號模型，找到極(S)和零(ES)為回掃。

阻抗反思描述為反激式PWM開關(guān)模式

使用PWM開關(guān)的方法來分析由一第二階段LC輸出濾波器引入的穩(wěn)定性和輸出的設(shè)定點容差的問題，需要做的阻抗反射，以簡化的輸入輸出模型。為了分析一個反激變換器的小信號模型，通過反映在二次側(cè)的負(fù)荷，濾波帽(阻抗)到初級側(cè)開始。

反激式轉(zhuǎn)換器，多路輸出的圖像

圖3：反激式轉(zhuǎn)換器，多路輸出。

圖3示出一個簡化的反激轉(zhuǎn)換器具有三個輸出。隨著反射阻抗，反激式轉(zhuǎn)換器變成一個降壓 - 升壓型轉(zhuǎn)換器。 Z1，Z2和Z3為輸出阻抗為三個輸出，分別與可以計算如下：

方程1-3

回顧用于反激轉(zhuǎn)換器的基本操作，能量被當(dāng)主開關(guān)M1被關(guān)斷傳輸。初級側(cè)和次級側(cè)之間的鏈路是磁芯內(nèi)的磁通。這示于圖4。

電流流動的圖像時開關(guān)M1導(dǎo)

圖4：電流流入時開關(guān)M1開啟。

如圖4(a)中，用于與開關(guān)M1上的單個輸出的配置，電流Ip流過初級側(cè)繞組的磁通Φ增大。由于二極管被反向偏置，無電流流經(jīng)次級側(cè)繞組。當(dāng)開關(guān)M1被關(guān)斷，如圖2(b)中，以保持磁通保持不變，二極管是現(xiàn)在正偏和導(dǎo)通。然后，以下公式適用：

方程4-9

基于等式(9)，每個輸出的輸出阻抗可以通過乘以一個系數(shù)和并行地反映到初級側(cè)。與反射的阻抗，一個反激式轉(zhuǎn)換器變成一個降壓升壓轉(zhuǎn)換器。甲反激式轉(zhuǎn)換器，乘法輸出可以簡化成降壓 - 升壓與幾個負(fù)載并聯(lián)，如圖5。

簡化的降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器的圖像的并行乘載

圖5：簡化的降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器并聯(lián)乘法負(fù)荷。[!--empirenews.page--]

與負(fù)載從次級側(cè)到初級側(cè)的反射，反激式轉(zhuǎn)換器可以被分析為降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器。這種做法可以極大地緩解了其第二級LC濾波器用于在每個輸出降低輸出電壓紋波的應(yīng)用程序的分析工作。

傳遞函數(shù)導(dǎo)出為反激式PWM開關(guān)模式

使用PWM開關(guān)的方法來分析由一第二階段LC輸出濾波器引入的穩(wěn)定性和輸出的設(shè)定點容差問題，阻抗反射簡化了輸入到輸出的模型到降壓 - 升壓(圖5)。與反射阻抗簡化以上表明，一個反激式轉(zhuǎn)換器變?yōu)榻祲?- 升壓轉(zhuǎn)換器，用于下一步驟。這種簡化可以大大緩解對于其中的第二級LC濾波器用于每個輸出端的應(yīng)用程序的分析工作

由于降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器工作在CCM和DCM根據(jù)負(fù)載的條件下，有用于在CCM和DCM中，分別的開關(guān)2不同的PWM開關(guān)的模型。圖6示出在CCM中所述的PWM開關(guān)，同時圖7表示在DCM PWM的開關(guān)。

在CCM PWM開關(guān)的圖像

圖6：CCM PWM開關(guān)。

在DCM PWM開關(guān)的圖像

圖7：在DCM中的PWM開關(guān)。

相應(yīng)的PWM開關(guān)模型可以與所述降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)轉(zhuǎn)換器的操作模式(多個)相結(jié)合。圖8示出在變換器與PWM開關(guān)而轉(zhuǎn)換器運行在CCM而圖9示出了在轉(zhuǎn)換器將PWM開關(guān)而轉(zhuǎn)換器在DCM運行。

PWM開關(guān)的降壓 - 升壓在CCM圖片

圖8：降壓 - 升壓型PWM開關(guān)CCM。

PWM開關(guān)的降壓 - 升壓型的DCM圖片

圖9：在降壓 - 升壓的PWM開關(guān)DCM中。

與組合的PWM開關(guān)和降壓 - 升壓模式，如圖8和圖9，導(dǎo)出所述降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器的功率級的傳遞函數(shù)被簡化。

為了說明建模過程中，圖10描繪如下所示。

反激變換器采用第二級LC濾波器，控制電路，圖像

圖10：使用第二級LC濾波器，控制電路，反激式轉(zhuǎn)換器。

與插入的PWM開關(guān)的模型電路示于圖11和圖12。

反激式變換器與二次側(cè)部件的圖像反射到在CCM初級側(cè)

圖11：反激式轉(zhuǎn)換器，次級側(cè)部件反射到在CCM初級側(cè)。

反激式變換器與二次側(cè)部件的圖像反射到在DCM初級側(cè)

圖12：反激式轉(zhuǎn)換器，次級側(cè)部件反射到在DCM初級側(cè)。

方程10-13

從控制輸出電壓的傳遞函數(shù)可以概括為(13)中。在(13)中指定的方程，設(shè)計者可以優(yōu)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和輸出調(diào)節(jié)，以使最佳的性能可以通過使用第二級LC濾波器來實現(xiàn)。

快速創(chuàng)建反激式使用飛兆半導(dǎo)體的設(shè)計工具在幾分鐘內(nèi)第二階段的輸出濾波器的設(shè)計，然后保存您的設(shè)計以供將來參考。微調(diào)您的設(shè)計參數(shù)，而替補(bǔ)席上的原型，交換組件選擇，并進(jìn)行詳細(xì)的模擬和分析。反激/控制器，集成MOSFET的設(shè)計工具是列出的第五工具。

飛兆半導(dǎo)體提供各種配件的，可以適合多種應(yīng)用?？纯此麄兊牟糠之a(chǎn)品，以確定他們是否有解決您的應(yīng)用程序設(shè)計的要求。

參考

電力電子技術(shù)，羅伯特·埃里克森W¯¯德拉甘Maksimovic的基礎(chǔ)

采用PWM開關(guān)模式PWM轉(zhuǎn)換器簡化分析。二。非連續(xù)導(dǎo)通模式。 Vorperian，V，航空航天和電子系統(tǒng)，IEEE交易，1990年5月，497-505頁。

采用PWM開關(guān)模式PWM轉(zhuǎn)換器簡化分析。連續(xù)導(dǎo)通模式。 Vorperian，V，航空航天和電子系統(tǒng)，IEEE交易，1990年5月，490-496頁。

使用PWM開關(guān)模型，陳軍替代形式在非連續(xù)導(dǎo)電模式PWM轉(zhuǎn)換器簡化分析;非政府組織KDT，在IEEE論文集，出版年份：2000，頁數(shù)：505 - 509

造型PWM轉(zhuǎn)換器的開關(guān)(評論與回復(fù)，對`采用PWM開關(guān)模型“由五Vorperian PWM轉(zhuǎn)換器簡化分析)，航空航天和電子系統(tǒng)，上卷IEEE交易：28，問題：3 DOI：10.1109 / 7.256319出版年：1992年，頁(S)：921-925。

的邊界導(dǎo)通模式的DC-DC轉(zhuǎn)換器的平均開關(guān)建模。井圈陳;埃里克森，R。; Maksimovic，D.工業(yè)電子學(xué)會，2001年IECON '01。在IEEE卷的第27屆大會：2，DOI：10.1109 / IECON.2001.975867出版年：2001年，頁(S)：844-849 VOL.2