正激变换器工作原理

正激变换器磁复位原理正激变换器是一种常见的电力变换器，其工作原理是通过磁复位实现能量转换。

磁复位是指在变换器中通过周期性地改变磁场方向来实现能量传递和转换的过程。

在正激变换器中，主要有两个磁性元件：主磁感应线圈和辅助磁感应线圈。

主磁感应线圈是由一个绕组组成的，它与输入电源相连。

辅助磁感应线圈则是由另一个绕组组成的，它与输出负载相连。

这两个磁性元件之间通过一个铁芯连接起来。

在工作时，输入电源会给主磁感应线圈施加一定的电流，从而在铁芯中产生一个磁场。

由于铁芯的存在，磁场会集中在铁芯中，并进一步感应辅助磁感应线圈中的电流。

在正激变换器的工作周期中，输入电流会周期性地改变方向，从而使主磁感应线圈中的磁场方向也随之改变。

这样一来，磁场方向的变化会导致辅助磁感应线圈中的电流方向也发生变化。

通过这种方式，能量可以从输入电源传递到输出负载。

具体来说，当输入电流方向改变时，主磁感应线圈中的磁场也会随之改变。

这个变化的磁场会感应出一个反向的电动势，从而使辅助磁感应线圈中的电流方向发生变化。

这个变化的电流会通过输出负载，从而实现能量的传递。

通过周期性地改变磁场方向，正激变换器可以实现高效的能量转换。

这是因为在磁复位的过程中，能量可以在变换器的不同部分之间来回传递，从而最大限度地减少能量的损耗。

除了能量转换外，正激变换器还有一个重要的功能是实现电压和电流的调节。

通过改变输入电流的幅值和频率，可以调节输出负载上的电压和电流大小。

这使得正激变换器在不同的应用场景中具有很大的灵活性。

正激变换器通过磁复位实现能量的传递和转换。

通过周期性地改变磁场方向，能量可以在变换器的不同部分之间来回传递，从而实现高效的能量转换。

同时，正激变换器还可以实现电压和电流的调节，具有很大的灵活性。

这使得正激变换器成为了电力转换和调节的重要工具。

正激变换器实际应用中，由于电压等级变换、安全、系统串并联等原因，开DC-变关电源的输入输出往往需要电气隔离。

在基本的非隔离DCDC-变换换器中加入变压器，就可以派生出带隔离变压器的DC 器。

例如，单端正激变换器就是有BUCK变换器派生出来的。

一工作原理1 单管正激变换器单端正激变换器是由BUCK变换器派生而来的。

图（a1）为BUCK 变换器的原理图，将开关管右边插入一个隔离变压器，就可以得到图（a2）的单端正激变换器图（a1）BUCK变换器图（a2）单端正激变换器BUCK 变换器工作原理：电路进入平恒以后，由电感单个周期内充放电量相等，由电感周期内充放电平恒可以得到：⎰==T dt Lu T L U 001即：可得：单端正激变换器的工作原理和和BUCK 相似。

其工作状态如图如图（a3）所示：图（a3）单端正激变换器工作状态开关管Q 闭合。

如图所示，当开关管Q 闭合时的工作状态如图a4所示，⎰⎰=--O N O N t T t o o i dt U dt U U 00)(i i ON o o o i OFFo ON o i DU U Tt U TD U DT U U t U t U U ==-=-=-)1()()(图（a4）根据图中同名端所示，可以知道变压器副边也流过电流，D1导通，D2截止，电感电压为正，变压器副边的电流线性上升。

在此期间，电感电压为：O I L U U N N u -=12 开关管Q 截止。

开关管截止时，变压器副边没有电流流过，副边电流经反并联二极管D2续流，在此期间，电感电压为负，电流线性下降:O L U U -=在稳定时，和BUCK 电路一样，电感电压在一个周期内积分为零，因此：()S O S I T D U DT U U N N ⨯-⨯=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-1120 得：I O DU N N U 12= 由此可见，单端正激变换器电压增益与开关导通占空比成正比，比BUCK电路只多了一个变压器的变化。

正激式变换器的原理
正激式变换器是一种电力变换装置，其原理基于断续开关电路的操作方式。

其核心组成部分包括输入电压源、开关器件、功率变压器、输出电路等。

正激式变换器的原理是通过开关器件（通常是晶体管或MOSFET）以高频率进行开关操作，将输入电压源的直流电压通过功率变压器进行翻倍、降压或升压等电压变换，从而实现电力的转换。

开关器件的开关操作是控制性能的关键，通过控制开关器件的导通和关断时间，可以调节输出电压的大小。

正激式变换器的工作周期分为导通和关断两个阶段。

在导通阶段，开关器件处于导通状态，输入电源的电压通过功率变压器传输到输出电路，从而实现能量的传输。

而在关断阶段，开关器件被关闭，并且输出电路中的能量被释放，从而实现能量的转换和控制。

正激式变换器的优点是效率高、功率密度大，并且可以实现较高的电压和电流的变换。

它在电力变换和电力传输领域得到广泛应用，如电力逆变器、电源变换器、电动机驱动器等。

反激式和正激式变换器的工作原理反激式变换器和正激式变换器是电力电子领域中常见的两种变换器结构，它们在不同的应用场景下具有不同的工作原理。

一、反激式变换器的工作原理反激式变换器是一种常用的开关电源变换器，它通过开关管的开关动作来实现输入电压的变换。

反激式变换器一般由一个开关管、一个变压器、一个滤波电容和一个负载组成。

1. 工作原理反激式变换器的工作原理主要分为两个阶段：导通阶段和关断阶段。

导通阶段：当开关管导通时，变压器的一侧与输入电源相连，另一侧与负载相连。

此时，输入电流通过变压器的一侧流入，变压器的另一侧产生电磁感应，使得负载得到相应的电压。

关断阶段：当开关管关断时，变压器的一侧与负载相连，另一侧与滤波电容相连。

此时，由于变压器一侧的电流无法立即变为零，电流会通过滤波电容继续流向负载，从而使得负载得到稳定的电压。

2. 特点与应用反激式变换器具有体积小、成本低、效率高等优点，广泛应用于电力电子产品中。

例如，电视机、计算机、手机充电器等都采用了反激式变换器作为其电源模块，提供稳定的直流电压。

二、正激式变换器的工作原理正激式变换器是一种将输入电压转换为输出电压的变换器，它通过不断开关的方式来实现电压的变换。

正激式变换器一般由一个开关管、一个变压器、一个整流电路和一个滤波电容组成。

1. 工作原理正激式变换器的工作原理主要分为两个阶段：导通阶段和关断阶段。

导通阶段：当开关管导通时，输入电流通过变压器的一侧流入，变压器的另一侧产生电磁感应，使得负载得到相应的电压。

关断阶段：当开关管关断时，变压器的一侧与整流电路相连，另一侧与滤波电容相连。

此时，由于变压器一侧的电流无法立即变为零，电流会通过整流电路继续流向负载，从而使得负载得到稳定的电压。

2. 特点与应用正激式变换器具有输出电压稳定、抗干扰能力强等优点，广泛应用于电力电子领域中。

例如，直流电源、变频器等都采用了正激式变换器作为其电源模块，提供稳定的输出电压。

正激式变换器工作原理
正激式变换器的典型电路如下图所示。

当开关K闭合时，变压器的初级线圈N1被直流电压激励，线圈N1电压为上正下负；次级线圈N2感应的电压也为上正下负，二极管D1导通，通过电感L给负载R供电和给电容C充电。

当开关K断开时，变压器的初级线圈N1产生很大的反电动势电压，为了防止变压器初级线圈产生的反电动势把开关管击穿，正激式变压器开关电源的变压器增加一个反电动势吸收绕组；同时，次级二极管也截止，由于次级电感L电流不能突变，通过二极管D2继续给负载供电；同时电容C也为负载供电。

正激式变换器只有传输能量的功能，储存能量是通过次级的电感L 和电容C来完成的。

第1章Flyback正激变换器的工作原理1.1 引言有隔离变换器的DC/DC变换器按照铁芯磁化方式，可分为双端变换器(全桥、半桥、推挽等)和单端变换器(正激式、反激式等)。

和双端变换器比较，单端变换器线路简单、无功率管共导通问题、也不存在高频变换器单向偏磁和瞬间饱和问题，但由于高频变换器只工作在磁滞回线一侧，利用率低。

因此，它只适用于中小功率输出场合。

单端正激变换器是一个隔离开关变换器，隔离型变换器的一个根本特点是有一个用于隔离的高频变压器，所以可以用于高电压的场合。

由于引入了高频变压器极大的增加了变换器的种类，丰富了变换器的功能，也有效的扩大了变换器的使用范围。

单端正激变换器拓扑以其结构简单、工作可靠、成本低廉而被广泛应用于独立的离线式中小功率电源设计中。

在计算机、通讯、工业控制、仪器仪表、医疗设备等领域，这类电源具有广阔的市场需求。

当今，节能和环保已成为全球对耗能设备的基本要求。

所以，供电单元的效率和电磁兼容性自然成为开关电源的两项重要指标。

而传统的单端正激拓扑，由于其磁特性工作在第一象限，并且是硬开关工作模式，决定了该电路存在一些固有的缺陷：变压器体积大，损耗大；开关器件电压应力高，开关损耗大；dv/dt和di/dt大等。

为了克服这些缺陷，提出了有源钳位正激变换器拓扑，从根本上改变了单端正激变换器的运行特性，并且能够实现零电压软开关工作模式，从而大量地减少了开关器件和变压器的功耗，降低了dv /dt和di/dt，改善了电磁兼容性。

因此，有源钳位正激变换器拓扑迅速获得了广泛的应用。

本章主要介绍Flyback型有源箝位正激变换器的稳态工作原理与电路设计。

1.2 Flyback 型有源箝位正激变换器稳态工作原理有源箝位正激变换器由有源箝位支路和功率输出电路组成。

有源箝位支路由箝位开关和箝位电容串联组成，并联在主开关或变压器原边绕组两端。

利用箝位电容及开关管的输出电容与变压器绕组的激磁电感谐振，创造主开关和箝位开关的ZVS 工作条件，并在主开关关断期间，利用箝位电容的电压限制主开关两端的电压基本保持不变，从而避免了主开关过大的电压应力；另一方面，在正激变换器中采用有源箝位技术还可实现变压器铁芯的自动磁复位，并可以使激磁电流沿正负两个方向流动，使其工作在双向对称磁化状态，提高了铁芯的利用率。

单端正激变换器的工作原理01带隔离变压器（DC）-DC前面介绍了四种基本的非隔离DC-DC变换器结构，它们有一个共同点就是输入输出存在直接的（电气）连接，然而在实际应用中，由于电压等级变换、安全、系统串并联等原因，需要进行输入和输出的电气隔离。

在基本的非隔离DC-DC变换器(如Buck、Boost、Buck-Boost和Cuk变换器)中加入变压器，就可以派生出带隔离变压器的DC-DC变换器。

比如，Buck变换器可以派生出单端正激变换器、桥式变换器、电压型推挽变换器等; Boost变换器可以派生出（电流）型推挽变换器等; Buck-Boost变换器可以派生出单端反激变换器等。

在DC-DC变换器中，变压器的作用主要是隔离，一定情况下也能起到变压的作用。

应用在隔离DC-DC变换器中的变压器是高频变压器，（工作原理）与其他类型的隔离变换器不同，变压器铁芯必须加气隙。

关于变压器的设计，是一个重要又复杂的过程。

今天，我们主要来聊聊单端正激变换器，所谓的单端变换器，是指变压器磁通仅在单方向变换的变换器。

02单端正激(Forward Conver（te）r)单端正激变换器由Buck变换器派生而来。

如下图这是Buck变换器的拓扑图，在虚线位置插入一个隔离变压器，便可以得到单端正激变换器，如下图：当开关管T闭合时，工作状态如下图：根据图中的同名端表示，可以知道变压器副边也流过电流，D1导通，D2截止，电感电压为正，变压器副边的电流线性上升。

在Dc*Ts期间，电感电压为当开关管T关断时，工作状态如下图：变压器副边没有电流流过，负载电流经反并联（二极管）D2续流，在(1-Dc)*Ts期间，电感电压为负，电流线性下降uL=-Uo在稳态时，电感电压在一个周期内积分为零，因此得到由上式可见，单端正激变换器的电压增益与开关导通占空比成正比，这和Buck变换器类似，不同的是比后者多了一个变压器的变比。

在上边分析电压增益时考虑的是电感电压在一个周期内累积为零的关系，前面的分析中我们也有从电感电流或者电感磁通的角度出发，这三者的本质是一样的，都是电感磁芯中的磁通平衡。

正激变换器的工作原理
正激变换器（flyback converter）是一种电力转换器，常用于
电源供应、电池充电和其他电能转换应用中。

其工作原理可以简述如下：
1. 输入电压施加到电路的开关管（通常是MOSFET）上，控
制开关管的导通和截止，从而产生交流信号。

通常会通过一个电感进行滤波。

2. 当开关管导通时，输入电流通过电感和二极管流入负载电路，同时电容储存能量。

3. 当开关管截止时，输出回路中的电流将由电感和负载提供。

同时，储存在电容中的能量被释放以保持输出电压稳定。

4. 通过调整开关管导通和截止的频率，可以实现输出电压的调整和稳定，同时减少能量损耗。

正激变换器的工作原理利用了开关管的开关特性，通过调整开关管的导通和截止时间，实现了对输入电能的转换和输出电压的调整。

同时，辅助电感、二极管和电容等元件的协同工作，使得电能以稳定的形式输出到负载上。

双管正激变化器的工作原理双管正激变化器（Push-Pull Converter）是一种常见的电力电子变换器，可以将直流电能转换为交流电能，通常用于电源供应、驱动电机等场合。

它采用两个互补的开关管对输入电压进行切换，通过周期性的切换来实现直流至交流的转换。

双管正激变化器的工作原理如下：首先，输入电压通过输入电感和滤波电容进行滤波，得到平滑的直流电压。

然后，这个直流电压被输入到双管正激变化器的控制电路中。

控制电路会根据输出负载的需求，控制两个开关管的导通和关断。

当控制电路将一个开关管导通时，另一个开关管则关断。

这样，交替地切换两个开关管，就可以实现正激变化器的工作。

在正激变化器的一个工作周期内，有两个状态：导通状态和关断状态。

在导通状态下，一个开关管导通，另一个开关管关断，此时输入电压通过导通的开关管流入负载。

在关断状态下，两个开关管都关断，此时负载的电流通过输出电感和输出电容维持。

这样，双管正激变化器通过周期性的切换，在输出端产生了一个类似交流电的电压。

双管正激变化器的工作原理可以用以下步骤详细描述：1. 导通状态：当一个开关管导通时，它的导通电阻很小，电流可以流经它。

同时，另一个开关管关断，其导通电阻很大，电流无法流经它。

因此，输入电压通过导通的开关管流入负载。

2. 关断状态：当两个开关管都关断时，它们的导通电阻都很大，电流无法流经它们。

此时，负载的电流会通过输出电感和输出电容维持。

输出电感会储存能量，而输出电容则起到滤波作用，使输出电压更加稳定。

3. 切换过渡：当一个开关管由导通状态切换到关断状态时，由于其导通电阻的变化，会产生一个反向电压。

为了保护开关管，通常会在开关管上串联一个反向二极管，用于接收这个反向电压。

这个二极管被称为“自由轮”二极管，它的作用是提供一个回路，使反向电压能够顺利流回输入电源。

双管正激变化器的工作原理可以简化为以下几个关键步骤：输入电压滤波、开关管导通、开关管关断、自由轮二极管工作。

双管正激变化器的工作原理双管正激变化器是一种电力电子变换器，常用于直流电源的交流输出。

它的工作原理可以分为两个部分：正激过程和反激过程。

在正激过程中，输入直流电压经过隔离变压器的升压作用，得到一个高电压的脉冲信号。

这个高电压信号经过一对功率开关管，根据控制信号的变化，可以通过开关管将电压信号转换成一串脉冲信号。

这些脉冲信号经过输出滤波电感和电容，得到一个平滑的直流电压输出。

在反激过程中，输入直流电压通过一个变压器，降低电压并隔离输入输出。

然后，这个降压的信号经过功率开关管，通过开关管的控制信号变化，将电压信号转换成一串脉冲信号。

这些脉冲信号通过输出滤波电感和电容，得到一个平滑的直流电压输出。

双管正激变化器的工作原理是基于开关管的导通和关断特性。

当开关管导通时，输入电压会通过变压器升压，同时也会通过输出滤波电感和电容，形成一个平滑的输出电压。

而当开关管关断时，输入电压会被隔离，并且输出电压会被维持在一个较低的水平。

通过控制开关管的导通和关断时间，可以控制输出电压的大小和波形。

双管正激变化器具有以下几个优点。

首先，它可以实现高效率的能量转换，因为开关管的导通和关断可以减少能量损耗。

其次，它具有较高的可靠性和稳定性，因为开关管是通过控制信号进行操作，并且没有机械部件。

此外，双管正激变化器还可以实现电压和频率的调节，使其适用于不同的应用场景。

然而，双管正激变化器也存在一些缺点。

首先，由于开关管的导通和关断会产生较大的开关噪声和电磁干扰。

其次，双管正激变化器的控制电路较为复杂，需要精确的控制信号和反馈回路。

此外，双管正激变化器的设计和制造成本较高，使得其在某些应用场景下不太适用。

双管正激变化器是一种常用的电力电子变换器，通过控制开关管的导通和关断，实现直流电源的交流输出。

它具有高效率、可靠性和调节性等优点，但也存在开关噪声、复杂控制和高成本等缺点。

在实际应用中，需要根据具体需求和应用场景选择合适的变化器类型，以满足电能转换的要求。