电流型控制反激DC/DC变换器的设计与实现

S为磁芯截面积。

电流临界连续时原边电感L_1min为

L_1min=η（4）

式中：P_omin为临界连续功率；

T_s为开关周期；

η为变换效率。

储能式变压器磁芯气隙δ为

δ=（5）

式中：I_1p为原边最大峰值电流；

μ₀为真空的磁导率。

3.2 功率开关管

开关管的电压应力U_DS和电流应力I_1p分别为

U_DS=U_imax＋U_o (6.a)

I_1p=I_1avg＋ΔI=t_onmax (6.b)

式中：I_1avg为原边电感电流平均值；

ΔI为原边电流脉动值。

3.3 整流二极管

二极管D₅的电压应力U_D5和电流应力I_D5p分别为

U_D5=U_i＋U_o(7.a)

I_D5p=I_2p(7.b)

式中：I_2p为副边最大峰值电流。

3.4 RCD箝位电路

箝位电容C₆为

C₆≥牛8）

式中：U_reset为箝位电容C₆的初始电压；

L_1K为变压器原边对副边的漏感。

箝位电阻R₃要满足

(U_DS－U_i)≥U_o（9）

式中：t_off为开关管的截止时间。

3.5 死负载R₁₀的选取

由于空载时占空比非常小，且会引起间歇振荡，需加上死负载，其值在调试中决定，在系统稳定的前提下，其阻值越大越好。

4 原理样机试验

设计实例：额定输出功率1000W，输入电压27V，输出电压190V，开关频率80kHz，储能式变压器磁芯R2KBDPM74，绕组匝数N₁/N₂=4/28，磁芯气隙3.2mm，最大占空比为0.6，箝位电阻R₃为51Ω，箝位电容C₆为5.6μF，箝位二极管D₂为DSEI60-06，整流管D₅为DSEI30-10，死负载R₁₀取为10kΩ；电流互感器CT₁的匝比是1/250，磁芯采用Φ27超微金磁环。

样机试验波形如图3所示，图3（a）、（b）分别是空载时的开关管的电流波形和漏源电压波形，其中电流波形是从取样电阻R₆上测得；图3（c）、（d）分别是满载时的开关管的电流波形和漏源电压波形。该电源从空载到满载时，输出电压波动小于1％U_o，说明电源的负载调整率是相当高的。

CH1 5V CH2 25V M 5μ s CH1: u_gs CH2: i_d （ a） 空 载 功 率 开 关 电 流 波 形