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单端反激电路的三种工作模式

单端反激电路的三种工作模式
单端反激电路的三种工作模式

单端反激电路的三种工作模式

HDJ 2011-9-6

反激电源有三种工作模式:连续工作模式、断续工作模式、临界连续工作模式。 本文分为3个部分:(1)连续工作模式;(2)断续工作模式;(3)临界连续工作模式;

单端反激电源简图如图表 1所示

图表 1 单端反激电源简图

1. 连续工作模式 单端反激电源满载或者重载时,开关占空比大,副边二极管未关断时MOS 管就会开通,其工作过程没有原副边电流同时为0的情况,即工作在连续模式,其工作波形如图表 2所示。

U q

U l k

i 2

i q

U 2U 1

t

t

t

t

t

t

t 0t 1t 2t 3

V g s

t

图表 2 单端反激电源工作过程

工作过程分析如下:

1) t0时刻之前,开关管处于导通状态,原边电流上升,变压器储能,原边电压为正,

副边电压为负,电容C1上对R1缓慢放电,C1电压减小。

原边电流

副边电流

2) t0~t1阶段。t0时刻,关断开关管。(a) 原边电流迅速减小,其减小的速度为Vin/Lm,

副边二极管导通,副边电流迅速增大;(b) 原边激磁电感上的电流减小,原边电压减小,副边电压升高,两者同时过0,然后各自达到最小值和最大值,副边电压为

2V ,原边电压为)//(2p s N N V 。(c) 由于MOS 管有结电容存在,所以其上电压不

能突变,是零电压关断。MOS 管承受的压降为)//(2p s in N N V V +;(d) 这个过程中,由于漏感上的电流不能突变,开始对C1充电,C1不再减小,有增大的趋势。 3) t 1~t2时刻。这个过程中,(a) 原副边电压和MOS 管压降基本保持不变;(b) 由于

t1时刻U1达到负的最大值,其电压高于C1电压,所以C1被充电,并很快达到最大值;(c) 由于变压器能量在释放,副边电流缓慢减小。 4) t 2~t3时刻。t2时刻关断MOS 管。(a) 原边电压迅速升高,副边电压开始降低,并

且在t3时刻达到最大值和最小值。(b) 该过程中电流有一个很大的尖峰,该尖峰产生的原因有两个方面:第一、由于副边电流未减小到0时被强迫关断,所以反射到原边产生;第二、由于原边电感电压在这一过程中变化很快,由dt di L U /?=可知,电流随着电压的变化也迅速增加,该尖峰电流在t3时刻达到最小值; 5) t 3时刻以后,MOS 管结电容放电,很快完全导通,其工作过程跟t0时刻之前一样。

2. 断续工作模式 反激电源在空载或者轻载时有可能工作在断续模式。空载或轻载时,开关的占空比较小,开关关断后副边电流线性减小,在开关开通之前减小到0,这时原、副边电流均为0,反激电源工作在断续工作模式。 单端反激电源断续工作模式下的工作过程如图表 3所示。

t

V g s

t 3

t 2t 1t 0t

t

t

t

t

t

U 1

U 2i q

i 2

U l k

U q

图表 3 断续模式反激电源工作过程

其工作过程如下:

1) t0时刻之前、t0~t1时刻工作状态跟连续模式相同; 2) t1~t2时间。该时间段可以分为两个时间段。(a)副边电流线性下降,变压器的储

能向副边释放,原边电压为负值,大小为)//(2p s N N V ,副边电压为V2,MOS 管上的压降为)//(2p s in N N V V +;

(b)副边电流降到0以后, 原边电压由于没有了副边映射电压的钳位,开始线性上升,由于电流几乎为0,由

C t i U U in q /)(??=??可知,电压变化很慢,副边电压线性下降,MOS 管的压降

也随着原边电压的回升而减小,直到t2时刻开通MOS 管;

3) t2~t3时间。由于MOS 管开通,原边电压线性上升其斜率为m in L U /,副边电压线性下降。原边电感电压在这一过程中变化很快,由dt di L U /?=可知,电流随着

电压的变化也迅速增加,该尖峰电流在t3时刻达到最小值;

4) t3时刻以后,MOS 管结电容放电,很快完全导通,其工作过程跟t0时刻之前一样。 3. 临界连续工作模式

临界连续工攻模式下,单端反激电源工作波形如图表 4所示。

t

Vg s

t 2t1t 0t

t

t

t

t

t

U1

U 2i q

i2

Ul k

Uq

图表 4 反激电源临界连续模式下工作过程

临界连续工作模式是连续模式与断续模式的一个过渡,可以当作连续模式分析与可以当作断续模式分析。 其工作过程与连续模式基本相同,不同之处有两点:

1) t1~t2阶段结束,在t2时刻,副边电流刚好降为0,副边二极管刚好关断。

1)t2~t3阶段的原边电流尖峰只由原边电感电压的变化引起,不由副边二极管映射过

来,这一点同断续模式一致。

单端反激电路的三种工作模式

单端反激电路的三种工作模式 HDJ 2011-9-6 反激电源有三种工作模式:连续工作模式、断续工作模式、临界连续工作模式。 本文分为3个部分:(1)连续工作模式;(2)断续工作模式;(3)临界连续工作模式; 单端反激电源简图如图表 1所示 图表 1 单端反激电源简图 1. 连续工作模式 单端反激电源满载或者重载时,开关占空比大,副边二极管未关断时MOS 管就会开通,其工作过程没有原副边电流同时为0的情况,即工作在连续模式,其工作波形如图表 2所示。 U q U l k i 2 i q U 2U 1 t t t t t t t 0t 1t 2t 3 V g s t 图表 2 单端反激电源工作过程 工作过程分析如下: 1) t0时刻之前,开关管处于导通状态,原边电流上升,变压器储能,原边电压为正, 副边电压为负,电容C1上对R1缓慢放电,C1电压减小。 原边电流 副边电流

2) t0~t1阶段。t0时刻,关断开关管。(a) 原边电流迅速减小,其减小的速度为Vin/Lm, 副边二极管导通,副边电流迅速增大;(b) 原边激磁电感上的电流减小,原边电压减小,副边电压升高,两者同时过0,然后各自达到最小值和最大值,副边电压为 2V ,原边电压为)//(2p s N N V 。(c) 由于MOS 管有结电容存在,所以其上电压不 能突变,是零电压关断。MOS 管承受的压降为)//(2p s in N N V V +;(d) 这个过程中,由于漏感上的电流不能突变,开始对C1充电,C1不再减小,有增大的趋势。 3) t 1~t2时刻。这个过程中,(a) 原副边电压和MOS 管压降基本保持不变;(b) 由于 t1时刻U1达到负的最大值,其电压高于C1电压,所以C1被充电,并很快达到最大值;(c) 由于变压器能量在释放,副边电流缓慢减小。 4) t 2~t3时刻。t2时刻关断MOS 管。(a) 原边电压迅速升高,副边电压开始降低,并 且在t3时刻达到最大值和最小值。(b) 该过程中电流有一个很大的尖峰,该尖峰产生的原因有两个方面:第一、由于副边电流未减小到0时被强迫关断,所以反射到原边产生;第二、由于原边电感电压在这一过程中变化很快,由dt di L U /?=可知,电流随着电压的变化也迅速增加,该尖峰电流在t3时刻达到最小值; 5) t 3时刻以后,MOS 管结电容放电,很快完全导通,其工作过程跟t0时刻之前一样。 2. 断续工作模式 反激电源在空载或者轻载时有可能工作在断续模式。空载或轻载时,开关的占空比较小,开关关断后副边电流线性减小,在开关开通之前减小到0,这时原、副边电流均为0,反激电源工作在断续工作模式。 单端反激电源断续工作模式下的工作过程如图表 3所示。 t V g s t 3 t 2t 1t 0t t t t t t U 1 U 2i q i 2 U l k U q 图表 3 断续模式反激电源工作过程

UCC38C43隔离单端反激式开关电源电路图

UC3842/UC3843隔离单端反激式开关电源电路 图 开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术,而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。相比电压型PWM,电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率,系统的稳定性和动态特性也得以明显改善,特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。 电流型PWM集成控制器已经产品化,极大推动了小功率开关电源的发展和应用,电流型PWM控制小功率电源已经取代电压型PWM控制小功率电源。Unitrode公司推出的UC3842系列控制芯片是电流型PWM控制器的典型代表。 DC/DC转换器 转换器是开关电源中最重要的组成部分之一,其有5种基本类型:单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式转换器。下面重点分析隔离式单端反激转换电路,电路结构图如图1所示。

图1 电路结构图 电路工作过程如下:当M1导通时,它在变压器初级电感线圈中存储能量,与变压器 次级相连的二极管VD处于反偏压状态,所以二极管VD截止,在变压器次级无电流流过,即没有能量传递给负载;当M1截止时,变压器次级电感线圈中的电压极性反转,使VD 导通,给输出电容C充电,同时负载R上也有电流I流过。M1导通与截止的等效拓扑如 图2所示。 图2 M1导通与截止的等效拓扑 电流型PWM 与电压型PWM比较,电流型PWM控制在保留了输出电压反馈控制外,又增加了一 个电感电流反馈环节,并以此电流反馈作为PWM所必须的斜坡函数。 下面分析理想空载下电流型PWM电路的工作情况(不考虑互感)。电路如图3所示。 设V导通,则有 L·diL/dt = ui (1) iL以斜率ui/L线性增长,L为T1原边电感。经无感电阻R1采样 Ud=R1·iL送到脉宽比较器A2与Ue比较,当Ud>Ue,A2输出高电平,送到RS锁存器 的复位端,此时或非门的两个输入中必有一个高电平,经过或非门输出低电平关断功率开

防火墙配置模式

前言 3 一、防火墙的概况、应用及功能 3 1.1 防火墙的定义 3 1.2防火墙的种类 4 1.2.2网络层防火墙 4 1.2.2应用层防火墙 4 1.2.3数据库防火墙 5 1.3 防火墙的功能 5 二、使用设置 5 2.1使用习惯 6 2.1.1所有防火墙文件规则必须更改 6 2.1 .2以最小的权限安装所有的访问规则 6 2.1.3 根据法规协议和更改需求来校验每项防火墙的更改 6 2.1.4当服务过期后从防火墙规则中删除无用的规则 7 2.2配置 7 2.3工作模式 8 2.3.1 透明网桥模式 8 2.3.1.1适用环境 9 2.3.1.2组网实例 9 2.3.2 路由模式 10 2.3.2.1适用环境 11 2.3.2.2NAT(网络地址转换) 11 2.3.2.3组网实例 12 三、总结 13

一、前言 随着计算机的日益发展,计算机早已深入到各个领域,计算机网络已无处不在。而internet的飞速发展,使计算机网络资源共享进一步加强。随之而来的安全问题也日益突出。在人们对网络的优越性还没有完全接受的时候,黑客攻击开始肆虐全球的各大网站;而病毒制造者们也在各显其能,从CIH到爱虫.中毒者不计其数。一般认为,计算机网络系统的安全威胁主要来自黑客的攻击、计算机病毒和拒绝服务攻击三个方面。目前,人们也开始重视来自网络内部的安全威胁。我们可以通过很多网络工具、设备和策略来为我们的网络提供安全防护。其中防火墙是运用非常广泛和效果最好的选择。然而购买了防火墙设备,却不是仅仅装上了硬件就能发挥作用的,而是需要根据你的网络结构和需求在合适的工作模式下配置相应的安全策略,才能满足你的安全需求。由此引出的问题和解决办法就是本文的主要研究对象。 一、防火墙的概况、应用及功能 1、防火墙的定义 所谓防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障.是一种获取安全性方法的形象说法,它是一种计算机硬件和软件的结合,使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关(Security Gateway),从而保护内部网免受非法用户的侵入,防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成,防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件。该计算机流入流出的所有网络通信和数据包均要经过此防火墙。 在网络中,所谓“防火墙”,是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)

单端反激开关电源方案

反激式开关电源变压器的设计 反激式变压器是反激开关电源的核心,它决定了反激变换器一系列的重要参数,如占空比D ,最大峰值电流,设计反激式变压器,就是要让反激式开关电源工作在一个合理的工作点上。这样可以让其的发热尽量小,对器件的磨损也尽量小。同样的芯片,同样的磁芯,若是变压器设计不合理,则整个开关电源的性能会有很大下降,如损耗会加大,最大输出功率也会有下降,下面我系统的说一下我设计变压器的方法。 设计变压器,就是要先选定一个工作点,在这个工作点上算,这个是最苛刻的一个点,这个点就是最低的交流输入电压,对应于最大的输出功率。下面我就来算了一个输入85V 到265V ,输出5V ,2A 的电源,开关频率是100KHZ 。 第一步,选定原边感应电压V OR 这个值是由自己来设定的,这个值就决定了电源的占空比。可能朋友们不理解什么是原边感应电压,为了便于理解,我们从下面图一所示的例子谈起,慢慢的来。 这是一个典型的单端反激式开关电源,大家再熟悉不过了,下面分析一下一个工作周期的工作情况,当开关管开通的时候,原边相当于一个电感,电感两端加上电压,其电流值不会突变,而线性的上升,有公式上升了的电流: I 升=V S *Ton/L 这三项分别是原边输入电压、开关开通时间和原边电感量.在开关管关断的时候,原边电感放电,电感电流又会下降,同样要尊守上面的公式定律,此时有下降了的电流: I降=V OR *T OFF /L 这三项分别是原边感应电压(即放电电压)、开关管关断时间和电感量.在经过一个周期后,原边电感电流会回到原来的值,不可能会变,所以,有: V S *T ON /L=V OR *T OFF /L 即上升了的等于下降了的,懂吗?好懂吧!上式中可以用D来代替T ON ,用(1-D)来代替T OFF 。移项可得: 图一

连续电流模式反激变压器的设计

连续电流模式反激变压器的设计 Design of Flyback Transformer with Continuing Current Model 作者:深圳市核达中远通电源技术有限公司- 万必明 摘要:本文首先介绍了反激变换器(Flyback Converter)的工作原理,然后重点介绍一种连续电流模式反激变压器的设计方法以及多路输出各次级电流有效值的计算. 关键词:连续电流模式(不完全能量传递方式)、不连续电流模式(完全能量传递方式)、有效值、峰值. Keywords: Continuing Current Model、Discontinuing Current Model、virtual value 、peak value. 一.序言 反激式变换器以其电路结构简单,成本低廉而深受广大开发工程师的喜爱,它特别适合小功率电源以及各种电源适配器.但是反激式变换器的设计难点是变压器的设计,因为输入电压范围宽,特别是在低输入电压,满负载条件下变压器会工作在连续电流模式(CCM),而在高输入电压,轻负载条件下变压器又会工作在不连续电流模式(DCM);另外关于CCM模式反激变压器设计的论述文章极少,在大多数开关电源技术书籍的论述中, 反激变压器的设计均按完全能量传递方式(DCM模式)或临界模式来计算,但这样的设计并未真实反映反激变压器的实际工作情况,变压器的工作状态可能不是最佳.因此结合本人的实际调试经验和心得,讲述一下不完全能量传递方式(CCM) 反激变压器的设计.

二.反激式变换器(Flyback Converter)的工作原理 1).反激式变换器的电路结构如图一. 2).当开关管Q1导通时,其等效电路如图二(a)及在导通时初级电流连续时的波形,磁化曲线如图二(b). 图一 Io 图二(a)

VMWare虚拟机三种工作模式详解

很多网友安装了VMWare虚拟机,但是在虚拟机上网问题上却卡住了。要想虚拟机上网,首先让我们了解一下VMWare虚拟机三种工作模式。现在,让我们一起走近VMWare的三种工作模式。 理解三种工作模式 VMWare提供了三种工作模式,它们是bridged(桥接模式)、NAT(网络地址转换模式)和host-only(主机模式)。要想在网络管理和维护中合理应用它们,你就应该先了解一下这三种工作模式。 1.bridged(桥接模式) 在这种模式下,VMWare虚拟出来的操作系统就像是局域网中的一台独立的主机,它可以访问网内任何一台机器。在桥接模式下,你需要手工为虚拟系统配置IP地址、子网掩码,而且还要和宿主机器处于同一网段,这样虚拟系统才能和宿主机器进行通信。同时,由于这个虚拟系统是局域网中的一个独立的主机系统,那么就可以手工配置它的TCP/IP配置信息,以实现通过局域网的网关或路由器访问互联网。 使用桥接模式的虚拟系统和宿主机器的关系,就像连接在同一个Hub上的两台电脑。想让它们相互通讯,你就需要为虚拟系统配置IP地址和子网掩码,否则就无法通信。 如果是你是局域网上网方式,虚拟机使用网桥连接方式,只要设置虚拟机的IP地址与本机是同一网段,子网、网关、DNS与本机相同就能实现上网,也能访问局域网络。 如果你是拨号上网方式,虚拟机使用此种方式连接,就要在虚拟机内系统建立宽带连接、拨号上网,但是和宿主机不能同时上网。 2.NAT(网络地址转换模式) 使用NAT模式,就是让虚拟系统借助NAT(网络地址转换)功能,通过宿主机器所在的网络来访问公网。也就是说,使用NAT模式可以实现在虚拟系统里访问互联网。NAT模式下的虚拟系统的TCP/IP配置信息是由VMnet8(NAT)虚拟网络的DHCP服务器提供的,无法进行手工修改,因此使用NAT模式虚拟系统也就无法和本地局域网中的其他真实主机进行通讯。 采用NAT模式最大的优势是虚拟系统接入互联网非常简单,你不需要进行任何其他的配置,只需要宿主机器能访问互联网,虚拟机就能访问互联网。 设置上网方式:本机网上邻居属性-->VMnet8属性-->TCP/IP属性-->常规与备用配置都设定为自动获取,虚拟机网上邻居TCP/IP都设定为自动,虚拟网络设置设定如下面图所示 详细步骤: 1.把你的虚拟网卡VMnet8设置为自动获得IP、自动获得DNS 服务器,启用。 如果你想利用VMWare安装一个新的虚拟系统,在虚拟系统中不用进行任何手工配置就能直接访问互联网,建议你采用NAT模式。 注释:以上所提到的NAT模式下的VMnet8虚拟网络,host-only模式下的VMnet1虚拟网络,以及bridged (桥接)模式下的VMnet0虚拟网络,都是由VMWare虚拟机自动配置而生成的,不需要用户自行设置。VMnet8和VMnet1提供DHCP服务,VMnet0虚拟网络则不提供。

2019年反激式开关电源设计大全

2019年反激式开关电源设计大全

前言 对一般变压器而言,原边绕组的电流由两部分组成,一部分是负载电流分量,它 的大小与副边负载有关;当副边电流加大时,原边负载电流分量也增加,以抵消 副边电流的作用。另一部分是励磁电流分量,主要产生主磁通,在空载运行和负 载运行时,该励磁分量均不变化。 励磁电流分量就如同抽水泵中必须保持有适量的水一样,若抽水泵中无水,它就无法产生真空效应,大气压就无法将水压上来,水泵就无法正常工作;只有给水泵中加适量的水,让水泵排空,才可正常抽水。在整个抽水过程中,水 泵中保持的水量又是不变的。这就是,励磁电流在变压器中必须存在,并且在整 个工作过程中保持恒定。 正激式变压器和上述基本一样,初级绕组的电流也由励磁电流和负载电 流两部分组成;在初级绕组有电流的同时,次级绕组也有电流,初级负载电流分 量去平衡次级电流,激励电流分量会使磁芯沿磁滞回线移动。而初次级负载安匝 数相互抵消,它们不会使磁芯沿磁滞回线来回移动,而励磁电流占初级总电流很 小一部分,一般不大于总电流10%,因此不会造成磁芯饱和。 反激式变换器和以上所述大不相同,反激式变换器工作过程分两步:第一:开关管导通,母线通过初级绕组将电能转换为磁能存储起来; 第二:开关管关断,存储的磁能通过次级绕组给电容充电,同时给负载供电。

可见,反激式变换器开关管导通时,次级绕组均没构成回路,整个变压 器如同仅有一个初级绕组的带磁芯的电感器一样,此时仅有初级电流,转换器没 有次级安匝数去抵消它。初级的全部电流用于磁芯沿磁滞回线移动,实现电能向 磁能的转换;这种情况极易使磁芯饱和。 磁芯饱和时,很短的时间内极易使开关管损坏。因为当磁芯饱和时,磁 感应强度基本不变,dB/dt近似为零,根据电磁感应定律,将不会产生自感电动 势去抵消母线电压,初级绕组线圈的电阻很小,这样母线电压将几乎全部加在开 关管上,开关管会瞬时损坏。 由上边分析可知,反激式开关电源的设计,在保证输出功率的前提下, 首要解决的是磁芯饱和问题。 如何解决磁芯饱和问题?磁场能量存于何处?将在下一篇文章:反激式开关电源 变压器设计的思考二中讨论。 反激式开关电源设计的思考二---气隙的作用 “反激式开关电源设计的思考一”文中,分析了反激式变换器的特殊性防止磁 芯和的重要性,那么如何防止磁芯的饱和呢?大家知道增加气隙可在相同ΔB的情况下,ΔIW的变化范围扩大许多,为什么气隙有此作用呢? 由全电流定律可知:

天融防火墙信工作模式操作说明

————如何配置防火墙4000透明工作模式———— 1、假设你已经通过串口初始化了防火墙4000(配置接口IP、GUI 登录权限等), 并按照以上拓扑图连接好网络; 2、要求:客户端所在的Intranet区域与服务器端所在的SSN区域通过透明方式 (交换模式)进行通信。实现方式如下: 3、在防火墙管理器中选取“对象管理”→“透明网络”菜单,将弹出透明网络 定义界面;输入需建立的透明网络名称如“transport”,将需要透明传输的接口区域(如服务器端所在的SSN区域和客户端所在的Intranet区域)加入到“统一广播域的网络”中即可;如下图: 4、也可以通过串口登录到防火墙上,使用命令行方式进行设置,命令如下: vlan add transport –a ‘intranet’‘internet’

以上是以测试要求定义的命令格式,完整的配置格式请参见帮助信息。 5、最后在相应访问目的区域中增加访问策略既可。 ————如何配置防火墙4000路由工作模式———— 1、假设你已经通过串口初始化了防火墙4000(配置接口IP、GUI 登录权限等), 并按照以上拓扑图连接好网络; 2、要求:客户端所在的Intranet区域(eth2)与服务器端所在的SSN(eth0) 区域通过路由方式进行通信; 3、由于防火墙缺省情况下的通讯策略就是使用路由模式的,因此在配置防火墙 的路由工作模式的时候,只需要配置相应的接口地址,本例中就只需要配置eth2和eth0的接口地址,并在相应访问目的区域中增加访问策略既可。 ————如何配置防火墙4000混合工作模式———— 路由 eth1 1、假设你已经通过串口初始化了防火墙4000(配置接口IP、GUI 登录权限等), 并按照以上拓扑图连接好网络; 2、要求:客户端所在的Intranet区域(eth2)与服务器端所在的SSN(eth0) 区域通过透明方式(交换模式)进行通信,客户端所在的Intranet区域(eth2)

基于UC2844的单端反激电源原理及波形

单端反激拓扑的基本电路 单端反激拓扑的基本电路 (b)为Q1电流,(c)为次级整流二极管电流,(d)为Q1的Vce电压工作原理如下:当Q1导通时,所有的次级侧整流二极管都反向截止,输出电容(Co、C1)给负载供电。T1相当于一个纯电感,流过Np的电流线性上升,达到峰值Ip。当Q1关断时,所有绕组电压反向,次级侧整流二极管导通,同时初级侧线圈储存的能量传递到次级,提供负载电流,同时给输出电容充电。若次级侧电流在下一周期Q1导通前下降到零,则电路工作于断续模式(DCM),波形如上图(b)(c)(d),反之则处于连续模式(CCM)

电流模式控制芯片UC2844/3844内部框图如下 工作时序图如下

开关电源启动时输出时序不正确的案例: 电动汽车驱动板有两路开关电源,如下图 开关电源1的UC2844启动电路,其输出包含VDD5 开关电源2的UC2844启动电路,其输出包含+5V电路 尽管两路开关电源的启动电路中电容都是200uF,充电电阻是30kΩ,但由于开关电源2中D26的存在,使得开关电源2充电快,先开始工作,导致光耦U24的副边电源+5V比原边电源先建立。

当光耦U24的副边电源比原边电源先建立时,光耦会输出负压(V out+相对于V out-的电压),如下图。 CH1:VDD5电压CH2:+5V电压CH3:U31 pin6CH4:U31 Pin7 光耦的负压会让运放U20输出一段600mV的负压,如下图 U20 Pin1电压 这段负压输入到控制板的比较器U5反向输入端,此时GENERATRIX信号的电压为-470mV,这个电压已经超过了比较器允许的最大负压(器件资料规定输入负压不得大于0.3V),在环境温度超过73℃时,-470mV 的电压会导致比较器U5输出异常。

第五节电路的三种状态

第五节电路的三种状态 一、空载状态 空载状态又称断路或开路状态(图1—31),它是电路中开关断开或联接导线折断引起的一种极端运行状态。电路空载时,外电路所呈现的电阻可视为无穷大,故电路具有下列特征: 1、电路中的电流为零,即I=0。 2、U1=US,即电源的端电压等于电源电压。此电压称为空载电压或开路电压,用U0表示。利用此特点可以测出电源电压。 3、因为电源对外不输出电流,电源的输出功率和负载所消耗的功率均为零。 二、短路状态 由于电源线绝缘损坏、操作不当等引起电源的两输出端相接触,造成电源被直接短路的情况(图1—32),是电路的另一种极端运行状态。当电源直接短路时,外电路所呈现的电阻可近似为零,电路具有下列特征: 1、电源中的电流最大,输出电流为零。因为:,在一般供电系统中,电源的内电阻R0很小,故短路电流IS很大,但对外电路无电流输出。 2、电源和负载的端电压均为零。表明电源的电压全部降落在电源的内阻上,电源发出的功率全部消耗在电源内阻上。 此时电源发出的功率为: 例1—8 图1—33为某汽车行李箱灯电气简图,蓄电池电压US=12V,内阻R=0.2Ω,灯泡为12V 6W,试求: 1)空载电压UO; 2)短路电流IS。 解:1)灯泡电阻 2)UO=US=12V 由上计算可知,短路时电路中电流很大,容易烧毁电源与设备。另外短路时强电流产生强大的电磁力会造成机械上的损失,因而实际电路中必须设置短路保护装置,最常用的是用熔断器作保护电器。 三、负载状态 如图1—34所示,负载状态是一般的有载工作状态。此时电路有下列特征: 1.电路中的电流为 当电源电压US和内阻R0一定时,电路中电流的大小取决于负载的大小。 2.电源的端电压为 U1=US-IR0 电源的端电压总是小于电源电压。若忽略电源内阻,则电源的端电压U1等于电源电压US。 四、额定功率 电路元件在工作时都有一定的使用限度,其限额值称为额定值。例如,标明

反激式开关电源设计的思考(一到五)

反激式开关电源设计的思考一 对一般变压器而言,原边绕组的电流由两部分组成,一部分是负载电流分量,它的大小与副边负载有关;当副边电流加大时,原边负载电流分量也增加,以抵消副边电流的作用。另一部分是励磁电流分量,主要产生主磁通,在空载运行和负载运行时,该励磁分量均不变化。 励磁电流分量就如同抽水泵中必须保持有适量的水一样,若抽水泵中无水,它就无法产生真空效应,大气压就无法将水压上来,水泵就无法正常工作;只有给水泵中加适量的水,让水泵排空,才可正常抽水。在整个抽水过程中,水泵中保持的水量又是不变的。这就是,励磁电流在变压器中必须存在,并且在整个工作过程中保持恒定。 正激式变压器和上述基本一样,初级绕组的电流也由励磁电流和负载电流两部分组成;在初级绕组有电流的同时,次级绕组也有电流,初级负载电流分量去平衡次级电流,激励电流分量会使磁芯沿磁滞回线移动。而初次级负载安匝数相互抵消,它们不会使磁芯沿磁滞回线来回移动,而励磁电流占初级总电流很小一部分,一般不大于总电流10%,因此不会造成磁芯饱和。 反激式变换器和以上所述大不相同,反激式变换器工作过程分两步: 第一:开关管导通,母线通过初级绕组将电能转换为磁能存储起来; 第二:开关管关断,存储的磁能通过次级绕组给电容充电,同时给负载供电。 可见,反激式变换器开关管导通时,次级绕组均没构成回路,整个变压器如同仅有一个初级绕组的带磁芯的电感器一样,此时仅有初级电流,转换器没有次级安匝数去抵消它。初级的全部电流用于磁芯沿磁滞回线移动,实现电能向磁能的转换;这种情况极易使磁芯饱和。 磁芯饱和时,很短的时间内极易使开关管损坏。因为当磁芯饱和时,磁感应强度基本不变,dB/dt近似为零,根据电磁感应定律,将不会产生自感电动势去抵消母线电压,初级绕组线圈的电阻很小,这样母线电压将几乎全部加在开关管上,开关管会瞬时损坏。 由上边分析可知,反激式开关电源的设计,在保证输出功率的前提下,首要解决的是磁芯饱和问题。 如何解决磁芯饱和问题?磁场能量存于何处?将在下一篇文章:反激式开关电源变压器设计的思考二中讨论。 关键词:开关电源反激式磁芯饱和 反激式开关电源设计的思考二 “反激式开关电源设计的思考一”文中,分析了反激式变换器的特殊性防止磁芯和的重要性,那么如何防止磁芯的饱和呢?大家知道增加气隙可在相同ΔB的情况下,ΔIW的变化范围扩大许多,为什么气隙有此作用呢?由全电流定律可知:

反激变压器的详细公式的计算

单端反激开关电源变压器设计 单端反激开关电源的变压器实质上是一个耦合电感,它要承担着储能、变压、传递能量等工作。下面对工作于连续模式和断续模式的单端反激变换器的变压器设计进行了总结。 1、已知的参数 这些参数由设计人员根据用户的需求和电路的特点确定,包括:输入电压V in、输出电压V out、每路输出的功率P out、效率η、开关频率f s(或周期T)、线路主开关管的耐压V mos。 2、计算 在反激变换器中,副边反射电压即反激电压V f与输入电压之和不能高过主开关管的耐压,同时还要留有一定的裕量(此处假设为150V)。反激电压由下式确定: V f=V Mos-V inDCMax-150V 反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。所以确定了反激电压之后,就可以确定原、副边的匝比了。 N p/N s=V f/V out 另外,反激电源的最大占空比出现在最低输入电压、最大输出功率的状态,根据在稳态下,变压器的磁平衡,可以有下式: V inDCMin?D Max=V f?(1-D Max) 设在最大占空比时,当开关管开通时,原边电流为I p1,当开关管关断时,原边电流上升到I p2。若I p1为0,则说明变换器工作于断续模式,否则工作于连续模式。由能量守恒,我们有下式: 1/2?(I p1+I p2)?D Max?V inDCMin=P out/η 一般连续模式设计,我们令I p2=3I p1 这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量: L p= D Max?V inDCMin/f s?ΔI p 对于连续模式,ΔI p=I p2-I p1=2I p1;对于断续模式,ΔI p=I p2 。 可由A w A e法求出所要铁芯: A w A e=(L p?I p22?104/ B w?K0?K j)1.14 在上式中,A w为磁芯窗口面积,单位为cm2 A e为磁芯截面积,单位为cm2 L p为原边电感量,单位为H I p2为原边峰值电流,单位为A B w为磁芯工作磁感应强度,单位为T K0为窗口有效使用系数,根据安规的要求和输出路数决定,一般为0.2~0.4 K j为电流密度系数,一般取395A/cm2 根据求得的A w A e值选择合适的磁芯,一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯,这样磁芯

Juniper防火墙三种部署模式及基本配置

Juniper防火墙三种部署模式及基本配置 文章摘要: Juniper防火墙三种部署模式及基本配置Juniper防火墙在实际的部署过程中主要有三种模式可供选择,这三种模式分别是:基于TCP/IP协议三层的NAT模式;基于TCP/IP协议三层的路由模式;基于二层协议的透明模式。1、NAT模式当Juniper防火墙入口接口(“内网端口”)处于NAT模式时,防火墙将通往... Juniper防火墙三种部署模式及基本配置 Juniper防火墙在实际的部署过程中主要有三种模式可供选择,这三种模式分别是: 基于TCP/IP协议三层的NAT模式; 基于TCP/IP协议三层的路由模式; 基于二层协议的透明模式。 1、NAT模式 当Juniper防火墙入口接口(“内网端口”)处于NAT模式时,防火墙将通往 Untrust 区(外网或者公网)的IP 数据包包头中的两个组件进行转换:源 IP 地址和源端口号。 防火墙使用 Untrust 区(外网或者公网)接口的 IP 地址替换始发端主机的源 IP 地址;同时使用由防火墙生成的任意端口号替换源端口号。 NAT模式应用的环境特征: 注册IP地址(公网IP地址)的数量不足;

内部网络使用大量的非注册IP地址(私网IP地址)需要合法访问Internet; 内部网络中有需要外显并对外提供服务的服务器。 2、Route-路由模式 当Juniper防火墙接口配置为路由模式时,防火墙在不同安全区间(例如:Trust/Utrust/DMZ)转发信息流时IP 数据包包头中的源地址和端口号保持不变(除非明确采用了地址翻译策略)。与NAT模式下不同,防火墙接口都处于路由模式时,防火墙不会自动实施地址翻译; 与透明模式下不同,当防火墙接口都处于路由模式时,其所有接口都处于不同的子网中。 路由模式应用的环境特征: 防火墙完全在内网中部署应用; NAT模式下的所有环境; 需要复杂的地址翻译。 3、透明模式 当Juniper防火墙接口处于“透明”模式时,防火墙将过滤通过的IP数据包,但不会修改 IP 数据包包头中的任何信息。防火墙的作用更像是处于同一VLAN的2 层交换机或者桥接器,防火墙对于用户来说是透明的。

单端反激式开关电源-主电路设计

摘要开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制、IC 和MOSFET构成。 本设计在大量前人设计开关电源的的基础上,以反激式电路的框架,用TOP244Y 构成12V、2.5A开关电源模块,通过整流桥输出到高频变压器一次侧,在二次侧经次级整流滤波输出。输出电压经采样与TL431稳压管内部基准电压进行比较,经过线性光偶合器PC817改变TOP244Y的占空比,从而使电路能直流稳压输出。 关键词开关电源;脉冲宽度调制控制;高频变压器;TOP244Y ABSTRACT Switching power supply is the use of modern electronic technology, control switching transistor turn-on and turn-off time ratio of the output voltage to maintain a stable power supply, switching power supply generally by the pulse width modulation (PWM) control,IC and MOSFET form. The design of a large number of predecessors in the switching power supply design based on the flyback circuit to the framework, using TOP244Y constitute a 12V, 2.5A switching power supply module, through the rectifier bridge output to high-frequency transformer primary side, the secondary side by the time level rectifier output. TL431 by sampling the output voltage regulator with an internal reference voltage comparison, after a linear optical coupler PC817 change TOP244Y duty cycle, so the circuit can be DC regulated output. Keyword Switching Power Supply;PWM Control;high frequency transformer;TOP244Y 目录 前言 (3) 1.反激式PWM高频开关电源的工作原理 (4)

不连续模式反激拓扑变压器的设计计算方法

不连续模式反激拓扑变压器的设计计算方法 许永辉 技术研究部 一、变量说明: DS V ——主开关管MOSFET 漏源极电压; in V ——原边输入直流电压; o V ——副边输出直流电压; MOSFET V ——主开关管能承受的最大电压应力; 漏感V ——变压器漏感引起的尖峰电压; N ——变压器原副边匝比; P N ——变压器原边匝数; S N ——变压器副边匝数; D ——占空比; 漏感L ——变压器原边漏感; P L ——变压器原边励磁电感; P I ——变压器原边峰值电流; S f ——开关频率; S T ——工作周期; η——反激电源效率; w B ——变压器磁芯工作磁通密度; e A ——变压器磁芯有效面积; 吸收C ——RCD 或RC 吸收电路中的吸收电容; R ——RCD 或RC 吸收电路中的阻尼电阻; o P ——电源输出功率。 二、计算步骤: 1、由主开关管MOSFET 的电压应力确定变压器变比N : max _max _max max _max _%80MOSFET o in DS V V V N V V ×≤++=漏感 漏感尖峰电压的计算如下: 2 max _2max _2 121漏感吸收漏感V C I L P = ?max _max _P I C L V ?=吸收 漏感漏感 一般取: max _max _%)30~%20(in V V ×=漏感??max =N 从而确定变压器变比N 的取值。 2、计算变压器原、副边匝数: 为保证变压器工作在不连续模式,由变压器的伏秒平衡,有: s o s in T D NV T D V )1(max max min _?≤ ??max =D 确定最大占空比后,计算变压器原边匝数: max D e w s in P A B f D V N max min _=

防火墙选型重要参考

防火墙选型参考 大多数人也许不明白,普通会话数会有几千到几十万不等,那么是不是内网中的机器数量跟会话数有直接联系呢?想到这里,其实答案马上就能出来了。举例说明,一个并发会话数代表一台机器打开的一个窗口或者一个页面。那么内网中一台机器同时开很多页面,并且聊天工具或者网络游戏同时进行着,那么这一台机器占用的会话数就会有几十到几百不等。内网中同时在线的机器数量越多,需要的会话数就越多。所以,根据防火墙的型号不同,型号越大,并发会话数就会越多。 在一些防火墙中还有另外一个概念,那就是每秒新建会话数。假设在第一时间,已经占用了防火墙的全部会话数,在下一秒,就要等待防火墙处理完之前不需要的会话数才能让需要的人继续使用剩余的会话数。那么这个每秒新增会话数就很重要了。如果每秒新增会话数不够的话,剩下的人就要等待有新的会话数出来。那么就会体现为上网速度很慢。了解了这一情况,选购者就不会承担这个防火墙导致网速变慢的黑锅了。 性能 防火墙的性能对于一个防火墙来说是至关重要的,它决定了每秒钟可能通过防火墙的最大数据流量,以bps为单位。从几十兆到几百兆不等,千兆防火墙还会达到几个G的性能。关于性能的比较,参看防火墙的彩页介绍就可以比较的出来,比较明了。 工作模式 目前市面上的防火墙都会具备三种不同的工作模式,路由模式、NA T模式还有透明模式。 透明模式时,防火墙过滤通过防火墙的封包,而不会修改数据包包头中的任何源或目的地信息。所有接口运行起来都像是同一网络中的一部分。此时防火墙的作用更像是Layer 2(第2层)交换机或桥接器。在透明模式下,接口的IP地址被设置为0.0.0.0,防火墙对于用户来说是可视或"透明"的。 处于"网络地址转换(NA T)"模式下时,防火墙的作用与Layer 3(第3层)交换机(或路由器)相似,将绑定到外网区段的IP封包包头中的两个组件进行转换:其源IP地址和源端口号。防火墙用目的地区段接口的IP地址替换发送封包的主机的源IP地址。另外,它用另一个防火墙生成的任意端口号替换源端口号。 路由模式时,防火墙在不同区段间转发信息流时不执行NA T;即,当信息流穿过防火墙时,IP封包包头中的源地址和端口号保持不变。与NAT不同,不需要为了允许入站会话到达主机而建立路由模式接口的映射和虚拟IP地址。与透明模式不同,内网区段中的接口和外网区段中的接口在不同的子网中。 管理界面 管理一个防火墙的方法一般来说是两种:图形化界面(GUI)和命令行界面(CLI)。 图形界面最常见的方式是通过web方式(包括http和https)和java等程序编写的界面进行远程管理;命令行界面一般是通过console口或者telnet/ssh进行远程管理。 接口 防火墙的接口也分为以太网口(10M)、快速以太网口(10/100M)、千兆以太网口(光纤接口)三种类型。防火墙一般都预先设有具有内网口、外网口和DMZ区接口和默认规则,有的防火墙也预留了其它接口用于用户自定义其它的独立保护区域。防火墙上的RS232 Console口主要用于初始化防火墙时的进行基本的配置或用于系统维护。另外有的防火墙还有可能提供PCMCIA插槽、IDS镜像口、高可用性接口(HA)等,这些是根据防火墙的功能来决定的。 策略设置 防火墙提供具有单个进入和退出点的网络边界。由于所有信息流都必须通过此点,因此可以筛选并引导所有通过执行策略组列表(区段间策略、内部区段策略和全局策略)产生的信息流。 策略能允许、拒绝、加密、认证、排定优先次序、调度以及监控尝试从一个安全区段流到另一个安全区段的信息流。可以决定哪些用户和信息能进入和离开,以及它们进入和离开的时间和地点。 简单的说,防火墙应该具有灵活的策略设置,针对源和目的IP地址、网络服务以及时间几个方面实施不同的安全策略。 内容过滤

(完整版)单端反激式开关电源的设计..

《电力电子技术》 课程设计报告 题目:单端反激式开关电源的设计学院:信息与控制工程学院

一、课程设计目的 (1)熟悉Power MosFET的使用; (2)熟悉磁性材料、磁性元件及其在电力电子电路中的使用; (3)增强设计、制作和调试电力电子电路的能力; 二、课程设计的要求与内容 本课程设计要求根据所提供的元器件设计并制作一个小功率 的反激式开关电源。我设计的是一个输入190V,输出9V/1.1A的反激式开关电源,要求画出必要的设计电路图,进行必要的电路参数计算,完成电路的焊接任务。有条件的可以用protel99 SE进行PCB电路板的印制。 三、设计原理 1、开关型稳压电源的电路结构 (1)按驱动方式分,有自激式和他激式。 (2)按DC/DC变换器的工作方式分:①单端正激式和反激式、推挽式、半桥式、全桥式等;②降压型、升压型和升降压型等。 (3)按电路组成分,有谐振型和非谐振型。 (4)按控制方式分:①脉冲宽度调制(PWM)式;②脉冲频率调制(PFM)式; ③PWM与PFM混合式。 DC/DC变换器用于开关电源时,很多情况下要求输入与输出间进行电隔离。这时必须采用变压器进行隔离,称为隔离变换器。这类变换器把直流电压或电流变换为高频方波电压或电流,经变压器升压或降压后,再经整流平滑滤波变为直流电压或电流。因此,这类变换器又称为逆变整流型变换器。 DC/DC变换器有5种基本类型:单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式转换器。下面重点分析隔离式单端反激转换电路,电路结构图如图1所示。

图1 电路结构图 电路工作过程如下:当M1导通时,它在变压器初级电感线圈中存储能量,与变压器次级相连的二极管VD处于反偏压状态,所以二极管VD截止,在变压器次级无电流流过,即没有能量传递给负载;当M1截止时,变压器次级电感线圈中的电压极性反转,使VD导通,给输出电容C充电,同时负载R上也有电流I 流过。M1导通与截止的等效拓扑如图2所示。 图2 M1导通与截止的等效拓扑 2、反激变换器工作原理 基本反激变换器如图3所示。假设变压器和其他元器件均为理想元器件,稳态工作如下: (1)当有源开关Q导通时,变压器原边电流增加,会产生上正下负的感应电动势,从而在副边产生下正上负的感应电动势,如图 3(a)所示,无源开关VD1因反偏而截止,输出由电容C向负 载提供能量,而原边则从电源吸收能量,储存于磁路中。 (2)当有源开关Q截止时,由于变压器磁路中的磁通不能突变,所以在原边会感应出上负下正的感应电动势,故VD1正偏而导通,

电路的三种状态:通路、断路(开路)、短路

电路的三种状态:通路、断路(开路)、短路 我们知道电路是由三个重要组成部分组成,分别是:电源、负载、链接导线。而电路的运行也有三种状态,它们分别是:通路、断路(也称为开路)、短路。下面分别做个介绍: 通俗解释: 通路:电路有电流流过负载 断路:电路中没有电流 短路:电路中没有负载 什么是通路 如下电路图所示,如果开关K置于1触电处,就会接通负载与电源,电路中有电流流过,这时电路出于通路状态,电流可由闭合电路欧姆定律公式计算的来,电压为U=IR或U=E-I×R0。提示:图中电阻R被看作是一个 负载。由此可见:实际电源的输出电压U总是小于电动势,原因是电源内阻上有电压降,因此对于电源而言,要求内阻越小越好。(电源提供的电压由电源电动势E和电源内阻R串联组成)。

什么是断路 继续观察上图,如果开关K置于2触电处,电路就处于断开状态,并不是一个完整的断路。因此被称为断路或者开路。开路时,外电路电阻是无穷大(除非空气也导电了),电路中没有电流,电源的端电压等于电动势,电源不输出电能。开路的特征是: I=0,即没有电流。U=E,即电路电压等于电源电动势 什么是短路 继续观察上图,如果开关K置于3触电处,那么这时负载电阻为零(不考虑导线电阻的情况下)。这时就好比直接将电源的正极接到负极上。此时电路就处于短路状态(老话俗称连火了)。在此状态下电路中的电流几乎就是电源电动势÷电源内部电阻了,即I=E/r0。 由于电源内阻r0一般很小,所以如果电路出现短路,那么电流I就很大,如果电路中没有保护装置,较大的短路电流很容易导致线路过热烧坏或者直接烧坏电源,造成严重的安全事故即财产损失,电工工作中要仔细避免。所以我们电工一般都需要在电路中安装好熔断装置(比如保险丝),这一当电流突然增大时可以瞬间把保险丝烧坏,从而实现断路而保护设备及电源的安全。

连续电流模式反激变压器的设计

连续电流模式反激变压器的设计 时间:2009-03-19 来源: 作者:万必明 . 序言 反激式变换器以其电路结构简单,成本低廉而深受广大开发工程师的喜爱,它特别适合小功率电源以及各种电源适配器.但是反激式变换器的设计难点是变压器的设计,因为输入电压范围宽,特别是在低输入电压,满负载条件下变压器会工作在连续电流模式(CCM),而在高输入电压,轻负载条件下变压器又会工作在不连续电流模式(DCM);另外关于CCM模式反激变压器设计的论述文章极少,在大多数开关电源技术书籍的论述中, 反激变压器的设计均按完全能量传递方式(DCM模式)或临界模式来计算,但这样的设计并未真实反映反激变压器的实际工作情况,变压器的工作状态可能不是最佳.因此结合本人的实际调试经验和心得,讲述一下不完全能量传递方式(CCM) 反激变压器的设计. 二.反激式变换器(Flyback Converter)的工作原理 1).反激式变换器的电路结构如图一. 2).当开关管Q1导通时,其等效电路如图二(a)及在导通时初级电流连续时的波形,磁化曲线如图二(b).

当Q1导通,T1之初级线圈渐渐地会有初级电流流过,能量就会储存在其中.由于变压器初级与次级侧之线圈极性是相反的,因此二极管D1不会导通,输出功率则由Co来提供.此时变压器相当于一个串联电感Lp,初级线圈电流Ip可以表示为: Vdc=Lp*dip/dt 此时变压器磁芯之磁通密度会从剩磁Br增加到工作峰值Bw. 3.当Q1截止时, 其等效电路如图三(a)及在截止时次级电流波形,磁化曲线如图三(b).

当Q1截止时,变压器之安匝数(Ampere-Turns NI)不会改变,因为?B并没有相对的改变.当?B向负的方向改变时(即从Bw降低到Br),在变压器所有线圈之电压极性将会反转,并使D1导通,也就是说储存在变压器中的能量会经D1,传递到Co和负载上. 此时次级线圈两端电压为:Vs(t)=Vo+Vf (Vf为二极管D1的压降). 次级线圈电流: Lp=(Np/Ns)2*Ls (Ls为次级线圈电感量) 由于变压器能量没有完全转移,在下一次导通时,还有能量储存在变压器中,次级电流并没有降低到0值,因此称为连续电流模式或不完全能量传递模式(CCM). 三.CCM模式下反激变压器设计的步骤 1. 确定电源规格. 1. .输入电压范围Vin=85—265Vac; 2. .输出电压/负载电流:Vout1=5V/10A,Vout2=12V/1A; 3. .变压器的效率?=0.90 2. 工作频率和最大占空比确定. 取:工作频率fosc=100KHz, 最大占空比Dmax=0.45. T=1/fosc=10us.Ton(max)=0.45*10=4.5us Toff=10-4.5=5.5us.

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