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flyback flybuck 组合可以承受高压原理-回复Flyback和Flybuck是两种常见的开关电源拓扑结构，它们在电力转换和电源管理领域被广泛应用。
本文将以"Flyback Flybuck组合可以承受高压原理"为主题，详细介绍这两种拓扑结构的工作原理、特点以及在高压应用中的优势和应用。
第一部分：Flyback拓扑结构Flyback拓扑结构，也被称为反激式变换器，是一种简单且经济的电源转换器。
它由一个能转换能量的开关管（开关管）和一个储能电感组成。
该结构的核心是通过储能电感储存电能，并将其传输到负载。
Flyback拓扑结构的工作原理是：当输入电压施加到开关管上时，它导通，电能储存在储能电感中；当开关管关闭时，储能电感中的电能转移到负载。
开关管的施加周期由控制器控制。
Flyback拓扑结构具有如下特点：1. 简单：Flyback拓扑结构由较少的元件组成，因此成本较低。
2. 隔离性：Flyback拓扑结构的输入和输出之间有一个电气隔离，可以提供更高的安全性。
3. 宽输入电压范围：Flyback拓扑结构可以适应较宽范围的输入电压，使其在多种应用中具有灵活性。
第二部分：Flybuck拓扑结构Flybuck拓扑结构是一种结合了Flyback和Buck两种拓扑结构的电源转换器。
它通过串联工作的开关电流感应器来达到隔离性，并通过脉宽调制器和反馈环路来实现稳定输出。
为了实现高压应用，Flybuck拓扑结构必须进行适当的设计和优化。
一种常见的方法是增加输入电容和输出电容来提高电源性能和筛选电阻。
此外，合适的输入和输出电感、功率开关和控制器的选择也非常重要。
Flybuck拓扑结构的优势和应用：1. 高效性：与传统隔离式拓扑结构相比，Flybuck拓扑结构具有更高的转换效率和功率密度。
2. 简化设计：由于Flybuck拓扑结构的隔离电路通过降压电感的电流传输来实现，因此可以简化设计并减少元件的数量。
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。
flyback原副边电流关系-回复Flyback变压器是一种常见的开关电源变压器，广泛应用于各种电子设备中。
它的工作原理与普通变压器有所不同，其中一个重要的关系就是其原边和副边电流之间的关系。
本文将一步一步回答关于flyback原副边电流关系的问题。
Flyback变压器的结构和原理首先，让我们了解一下Flyback变压器的结构和工作原理。
Flyback变压器主要由一个磁性芯、一个原边线圈和一个副边线圈组成。
原边线圈由交流电源驱动，副边线圈则通过开关管控制以产生输出电压。
当开关管导通时，原边线圈会储存能量，而当开关管关闭时，储存的能量通过磁耦合传输到副边线圈。
Flyback变压器的开关周期Flyback变压器的工作周期分为两个阶段：导通阶段和断开阶段。
在导通阶段，开关管导通，原边线圈储存能量；而在断开阶段，开关管关闭，储存的能量通过磁耦合传输到副边线圈。
这两个阶段的时间比例称为开关周期。
开关周期的长度由开关管的导通时间和断开时间决定。
Flyback原边电流当开关管导通时，原边线圈会接收电源的电流，并将其转化为磁能。
根据电流连续性原理，原边电流的平均值与副边电流的平均值应相等，即：I_primary_avg = I_secondary_avg其中，I_primary_avg代表原边电流的平均值，I_secondary_avg代表副边电流的平均值。
Flyback副边电流当开关管关闭时，存储在原边线圈中的能量通过磁耦合传输到副边线圈。
副边电流的变化与原边电流的变化成反比，即原边电流下降，副边电流增加。
这是由于变压器的能量守恒原理所决定的。
根据变压器的能量守恒原理：V_primary_avg ∙ I_primary_avg ∙ t = V_secondary_avg ∙I_secondary_avg ∙ t其中，V_primary_avg代表原边电压的平均值，V_secondary_avg代表副边电压的平均值，t代表开关周期的长度。
Flyback中的二极管作用
在电力电子应用中，特别是在开关电源领域，Flyback转换器是一种非常常见的拓扑结构。
Flyback转换器以其高效、小型和可靠的特点，广泛应用于各种电子设备中，如电视、显示器、适配器等。
在Flyback转换器中，二极管起着至关重
要的作用。
首先，让我们了解一下Flyback转换器的工作原理。
Flyback转换器主要由一个
主开关管、一个储能磁芯、一个输出二极管以及相关的控制电路组成。
当主开关管导通时，电流通过主开关管流入储能磁芯，同时，在输出端产生电压。
当主开关管断开时，由于磁芯的磁能，电流通过输出二极管继续流动，从而保持输出电压的稳定。
在这个过程中，二极管的作用主要体现在以下几个方面：
1.续流：当主开关管断开时，二极管为磁芯中的电流提供了一个回路，使得
电流能够继续流动。
这不仅防止了磁芯中的磁能突然释放对电路造成损坏，而且使得输出电压保持稳定。
2.隔离：在Flyback转换器中，二极管起到了隔离作用。
它确保了输入和输
出电路之间的电气隔离，提高了设备的安全性。
3.钳位：在某些情况下，当主开关管突然短路时，二极管可以起到钳位作用，
防止过高的电压对电路造成损坏。
4.减小损耗：通过选择适当的二极管类型和参数，可以减小电路中的能量损
耗，从而提高效率。
综上所述，二极管在Flyback转换器中起着至关重要的作用。
它不仅保证了电路
的正常运行和设备的稳定性，而且提高了电源的效率。
因此，在设计和应用Flyback转换器时，选择合适的二极管类型和参数是非常重要的。
flyback电路原理Flyback电路是一种常见的电子转换器，用于将直流电压转换为高频交流电压。
它由一个变压器、电容器和开关管组成。
Flyback电路由于其简单的结构和低成本而被广泛应用于电源供应、照明、显示器和电子设备等领域。
Flyback电路的原理是利用能量存储和传递的原理，在开关管导通时，电流通过变压器的主边，同时电能储存在变压器的磁场中；当开关管关闭时，储存的磁能通过变压器的副边传递到负载上，产生输出电流。
Flyback电路可分为四个基本操作模式：1.导通状态：当开关管导通时，电源电压通过变压器的主边输入，并储存在变压器的磁场中。
此时，磁场的能量将产生电流，电流通过二极管D1充电，变压器负载侧储存电容（C1）也通过电流充电。
2.反向恢复：当开关管关闭时，突然切断了主边电压，导致主边电感的磁场崩溃。
此时，储存在变压器磁场中的能量将被传递到副边，产生高压脉冲。
这些脉冲电压通过二极管D2传递到输出端。
3.正反相持续电流：当反向恢复结束时，变压器的磁场开始重新建立，但方向与初始方向相反。
此时，磁场储存的能量通过二极管D3传递到变压器负载侧电容（C2）进行充电。
4.副边电流平衡：变压器副边的电荷通过C1和C2平衡，以保持电流的平稳传递。
在Flyback电路中，变压器起到核心的作用。
通过改变变压器的绕组比例，可以改变输出电压的大小。
此外，通过改变变压器的工作频率，可以控制转换效率以及输出的功率。
较高的频率会使得变压器小型化，但同时增加开关管和变压器的损耗。
因此，在设计Flyback电路时需要权衡频率和效率之间的关系。
Flyback电路的优点包括：1.结构简单：由于只有一个变压器和几个简单的元件，Flyback电路的结构非常简单，易于制造和维修。
2.高效率：通过合理设计电路参数和选择合适的元件，Flyback电路的转换效率可以达到80%以上。
3.负载适应性：Flyback电路适应负载变化范围广，可以提供不同的功率输出。
flyback原理Flyback原理是一种常见的开关电源拓扑结构，用于将直流电压转换为另一种直流电压。
它是一种离散元件的开关电源，具有结构简单、成本低廉的优点。
本文将详细介绍Flyback原理的工作原理、应用领域以及一些注意事项。
1. Flyback原理的工作原理Flyback原理是基于电感储能和磁能转换的原理。
在工作过程中，输入电压先通过一个开关管控制，然后通过变压器进行电能转换，最后输出所需的电压。
具体来说，当开关管导通时，输入电源会在变压器的初级线圈上形成一个电流，同时在磁芯中储存能量。
一旦开关管关闭，储存在磁芯中的能量将释放出来，通过变压器的副级线圈产生一个电压。
这个电压可以经过滤波电容得到稳定的直流电压输出。
2. Flyback原理的应用领域Flyback原理广泛应用于各种电子设备中，特别是低功耗的设备和要求高电压隔离的场合。
以下是一些Flyback原理的常见应用领域：- 电视机和显示器：Flyback变压器被用于产生高压驱动显示屏；- 电源适配器：Flyback变压器可以将输入电压转换为所需的输出电压和电流；- LED驱动器：Flyback变压器可以实现LED灯的恒流驱动；- 电动汽车充电桩：Flyback变压器可以将交流电转换为直流电并进行电池充电。
3. Flyback原理的注意事项在设计和应用Flyback原理时，需要注意以下几点：- 开关管的选择：应根据具体应用场景选择合适的开关管，以确保高效率和稳定性；- 变压器设计：变压器的设计需要考虑电流、电压和能量转换效率等因素；- 输出滤波：为了保持输出电压的稳定性，应合理设计滤波电容和电感；- 过载保护：在设计中应考虑过载保护电路，以避免损坏电子设备；- 温度管理：Flyback电源在工作过程中会产生一定的热量，需要合理设计散热系统。
总结：本文详细介绍了Flyback原理的工作原理、应用领域以及注意事项。
Flyback原理作为一种常见的开关电源拓扑结构，具有结构简单、成本低廉等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
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。
为方便论述，我们将第一章中的有源箝位正激变换器原理图再画在这里，如图1-1所示。
图1-1 （a ）Flyback 箝位电路箝位开关T 2与主功率开关T 1的驱动信号互补，有变压器原边绕组伏秒积平衡原理可知，图2-1(a)电路箝位电压为：i c U ddU -=1 (1-1) 式中 d —占空比式(1-1)与Flyback 变换器相似，称之为单端反激式Flyback 箝位[5](简称Flyback 箝位)。
U i图1-1 (b) Boost 箝位电路图1-1(b)电路箝位电压为：i c U dU -=11(1-2) 式(2-2)与Boost 变换器相似，称之为升压式Boost 箝位(简称Boost 箝位)。
这两种箝位电路工作原理基本相同，只是回馈到输入电源中的电流谐波不同。
本文主要以Flyback 箝位电路为研究对象，但其研究结论同样适用于Boost 箝位电路。
为简化分析过程，特作如下假定：(1)电路中的电感、电容、二极管均为理想元器件；(2)输出滤波电感足够大，以至于可将其等效为一恒流源Io ；(3)将变压器等效为激磁电感Lm 与一理想变压器原边并联，忽略其漏感；(4)主开关T1只考虑其寄生输出电容Cds 忽略其他寄生参数；(5)对箝位开关T2，只考虑寄生反并联二极管Ds2，忽略其他寄生参数。
根据以上假设，可得到图1-2所示的等效原理图。
图1-2 有源箝位正激变换器等效原理图Fig.1-2 Equivalent schematic diagram of the active clamp forward converter在图1-1(a)中，当输出电感L f 工作在电流连续(CCM)模式时，该有源箝位正激变换器主要变量的稳态工作波形如图1-3所示。
下面分七个阶段U R L分析其工作过程。
(1) t 0～t 1：向负边传输能量阶段t=t 0时刻使T 1导通，T 2处于关断阶段，则D 1导通，变压器原边向负边传输能量，同时激磁电感L m 上的电流以斜率U i /L m 线性上升。
等效电路如图1.4(a)所示。
(2) t 1～t 2：C ds 充电阶段t=t 1时，T 1被关断，激磁电流i L m 与变压器原边电流I o /N (N 为变压器变比)同时对C ds 充电。
由于变压器原边电流远远大于激磁电流，电容C ds 主要由原边电流I o/N 充电，可近似认为其端电压u ds (也即主开关T1漏源间的电压)线性上升如图1-4(b)所示。
(3) t 2～t 3：D 2续流阶段t =t 2时，u ds ＝U i ，D 1关断，D 2续流。
又由于C ds 很小，充电时间∆t 12=t 2-t 1很短，可近似认为激磁电感电流I m1在这段时间内维持不变，在等效电路1-4(c)中简化为电流值为I m1的电流源，I m1为t 1时刻激磁电感的电流值，如图1-3所示。
图1-3 带Flyback 箝位电路的有源箝位正激变换器的原理波形Fig.1-3 Schematic waveforms of the active clampforward converter with flyback clamp(4) t 3～t 4，L m 与C ds 谐振阶段t 2时刻以后，变压器不再向负载传送能量，原边电流下降为0，L m 与C ds 串联谐振，等效电路如图1-4(d)所示。
I L m 与u ds 的本阶段的变化规律为：t t I i m Lm ωcos 1=(1-3)U gsi mU cU ds123456 7t L I U u m m i ds ωωsin 1+=(1-4)其中ds m C L 1=ω。
I L m 从I m1开始下降，u ds 从U i 继续上升，当t =t 4时，u ds ＝U i +U c ，D s2导通，U c 为箝位电容C c 的箝位电压。
(5) t 4～t 5，L m 与C c 谐振阶段D s2导通之后,L m 与C ds ，C c 共同谐振。
由于C c 远远大于C ds (实际上两者往往相差几个数量级)，为简化分析，可忽略C ds 的作用，近似认为L m 与C c 谐振，等效电路如图1-4(e)所示，i L m 下降。
在这一阶段使箝位开关T 2导通，由于D s2已经导通，T 2实现了零电压开启。
T 2的导通为i L m 提供了负向流通通道，i L m 变负以后铁芯工作在磁化曲线的第三象限，使变压器的磁通得以恢复，这一过程即为磁通复位过程。
本阶段由于箝位电路的工作使主开关T 1的漏源两端电压u ds 箝位在U i ＋U c 。
t 4时刻T 2被关断。
(a) 阶段1 (b) 阶段2(c) 阶段3 (d) 阶段4U U U U oI ooo(e) 阶段5 (f) 阶段6(g) 阶段7图1-4 变换器工作的七个阶段Fig.1-4 Seven operation stages of the concerter(6) t 5～t 6，L m 与C ds 再谐振阶段T 2关断以后激磁电感L m 与C ds 再次串联谐振，其等效电路与阶段(3)相同，如图1-4(f)所示，但由于处始条件不同，其变化规律也不同：t L I t U U u m m c i ds ωωωsin cos 2++= (1-5)t C U t I i ds c m Lm ωωωsin cos 2-= (1-6)I m2为t 5时刻i L m 的值，I m2<0，如图1-3所示。
在这一阶段，i L m 上升，u ds 下降。
能量回馈到电网及转移到L m 中。
(7) t 6～t 7，u ds 下降阶段t =t 6时刻，u ds 下降到U i ，D 1开通，D 1与D 2共同导通期间为i m 在副边续流提供了路径，如u ds 可下降到零时，则为T 1的开通创造了ZVS 的条件。
t 7时刻T 1再次开通，电路进入下一个工作周期。
对以上工作过程，作几点说明：【1】 箝位电压值：由于主开关1T 与箝位开关2T 可近似认为处于互补工作状(实际工作中，12~t t ，23~t t ，与t 5～t 7在整个周期中所占的比例很小),根据变压器的伏秒积平衡原理，可以得箝位电容的电压U U U iooo/(1)c i U U D =-，D 为主开关的导通占空比。
【2】在54~t t 阶段，激磁电感m L 与箝位电容c C 谐振，二者之间的能量交换使箝位电压c U 出现了小幅度的波动，实际应用中可以通过选择合适的参数将c U 的波动限制在较小的范围内，并近似认为c U 在一个周期中基本保持不变。
【3】 主开关管的软开关实现：在75~t t 阶段，使ds u 下降到零是实现主开关ZVS 开通的必要条件，为此，要求电路的参数应满足:ds m m c i C L I U U /222+≤ (1-7)若i c U U ≥，则无论2m I 如何取值均可获得ZVS 条件；若i c U U <,则功率开关电压应力降低了，但要求一定大小的2m I 才可获得ZVS 条件。
需要强调的是在谐振阶段没有电流流入变压器次级时才正确。
所以，1T 能否实现ZVS 开通是由谐振电路初值及谐振过度期间有无电流流入变压器次级共同决定的。
1.3电路关键参数设计（1）箝位电容的设计箝位电容c C 值主要由箝位电压纹波cc V ∆决定，设1.0/≤∆cc cc V V 则有1.0)8/(min)1(22min ≤-c m C L T D D (1-8) (2) 主开关占空比和开关管电压应力分析正激变换器的输出与输入电压的关系如下：n DV V i o /= (1-9) 在主开关导通的时间DT 内，加在变压器原边的电压为i V ，在主开关关断、箝位开关导通时间内（1-D ）T 内，加在变压器原边的电压为cc V ，根据变压器的伏秒平衡原理有：)1/(D DV V i cc -= (1-10) 只要箝位电容值满足一定的要求，它上面的电压会在电路接通电源以后几个开关周期内，通过箝位开关的反并联二极管自动充电到上式决定的稳态值，并且该稳定值会随时随着占空比和输入电压或者是其他因素的变化而变化。
主开关上的电压应力为：)1(D D nV V V V occ i DS -=+= （1-11）（3）功率电路的设计由式（1-11）可知，主开关的电压应力在D=0.5时具有最小值，在通常的电流控制方式中，如果占空比大于0.5，控制回路必须加斜坡补偿，所以让电路工作在占空比为0.5的条件下是比较合适的，但也允许电路的最大占空比大于0.5。
