一种单端正激式变换电路的研究与仿真
一种单端正激式变换电路的研究与仿真
一种高可靠性单端正激式变换电路的工作过程，以及副边考虑漏感和不考虑漏感两种情况下电路工作情况的不同。并对其进行了仿真研究，给出了仿真波形。结果表明该电路可靠性高、输入输出相互隔离、输出纹波小，是一种非常有使用价值的拓扑电路。
单端正激式变换电路是直流变换电路的一种形式，也是中、小功率电源中较为常用的方式之一。本文采用电子电路计算机辅助分析和设计常用的一个通用软件PSPICE对该类型的电路拓扑进行了仿真，所有元器件非常接近实际器件的参数，具有仿真精度高，激励信号编辑简单快捷等优点。
单端正激式变换电路的拓扑结构
单端正激变换电路是在Buck变换器的开关管与续流二极管之间插入高频变压器，实现输入和输出电气隔离的一种DC/DC变换电路[1]。采用这种结构较为复杂的电路来完成DC/DC变换有以下原因输出端与输入端需要隔离；当输出电压与输入电压的比例远小于1或远大于1时，减小器件上的电压应力，以防止器件的寿命缩短或损坏。这种变换器在开关管导通时，输入端的能量传输到输出端，故称为正激变换器。
单端正激变换电路拓扑所示。“单端”的含义是变换电路中高频变压器铁芯中的工作磁通是单方向直流脉动的[2]。又由于它是正激方式工作，自身无磁复位功能，变换器需要附加磁复位电路，以避免磁积累而造成磁芯饱和。本文所介绍的这种单端正激变换电路的磁复位电路，是在输入端接复位绕组，使能量再生而返回电源。下面简要介绍下该电路的工作过程。
匝数为Np的变压器原边绕组两端的电压为上正下负的电源电压V1，与其耦合的匝数为Ns的副边绕组两端的电压也是上正下负，大小为。当开关管Q断开时，励磁电感Lμ会激励一个比较高的自感电势，方向为上负下正，这个电压加在变压器的原边绕组Np上，这样与其耦合的复位绕组就会感应出上正下负的电压，大小为，这个电压一般比电源电压大，二极管D3导通。D3一旦导通，Nr绕组两端的电压就被钳位于电源电压，同时原边绕组电压也被钳位在某一特定值。此时，变压器电源侧磁势平衡已经建立，励磁电流通过原边绕组进行续流，复位绕组与电源构成回路使电流流回电源，并且与励磁电流磁势平衡。在Q断开时间段，副边同样也是负电压，D1截止，负载电流I2通过D2续流。
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