开关电源原理与设计连载八并联式开关电源的工作原理

开关电源原理与设计连载八并联式开关电源的工作原理开关电源原理与设计（连载九）并联式开关电源输出电压滤波电路开关电源原理与设计（连载十）并联开关电源储能电感的计算开关电源原理与设计（连载11）单激式变压器开关电源开关电源原理与设计（连载12）单激式变压器开关电源工作原理1-4-1．并联式开关电源的工作原理图1-11-a是并联式开关电源的最简单工作原理图，图1-11-b是并联式开关电源输出电压的波形。图1-11-a中Ui是开关电源的工作电压，L是储能电感，K是控制开关，R是负载。图1-11-b中Ui是开关电源的输入电压，Uo是开关电源输出的电压，Up是开关电源输出的峰值电压，Ua是开关电源输出的平均电压。当控制开关K接通时，输入电源Ui开始对储能电感L加电，流过储能电感L的电流开始增加，同时电流在储能电感中也要产生磁场；当控制开关K由接通转为关断的时候，储能电感会产生反电动势，反电动势产生电流的方向与原来电流的方向相同，因此，在负载上会产生很高的电压。在Ton期间，控制开关K接通，储能滤波电感L两端的电压eL正好与输入电压Ui相等，即：eL=Ldi/dt=Ui——K接通期间（1-35）对上式进行积分，可求得流过储能电感L的电流为：式中iL为流过储能电感L电流的瞬时值，t为时间变量，i（0）为流过储能电感的初始电流，即：开关K接通前瞬间流过储能电感的电流。一般当占空比D小于或等于0.5时，i（0）=0，由此可以求得流过储能电感L的最大电流ILm为：ILm=Ui*Ton/L——K接通期间（D=0.5）（1-37）式中Ton为控制开关K接通的时间。当图1-11-a中的控制开关K由接通状态突然转为关断时，储能电感L会把其存储的能量（磁能）通过反电动势进行释放，储能电感L产生的反电动势为：式中负号表示反电动势eL的极性与（1-35）式中的符号相反，即：K接通与关断时电感的反电动势的极性正好相反。对（1-38）式阶微分方程求解得：式中C为常数，把初始条件代入上式，就很容易求出C，由于控制开关K由接通状态突然转为关断时，流过储能电感L中的电流iL不能突变，因此，i(Ton+)正好等于流过储能电感L的最大电流ILm，所以（1-39）式可以写为：当t等于很大时，并联式开关电源输出电压的值将接近输入电压Ui，但这种情况一般不会发生，因为控制开关K的关断时间等不了那么长。从（1-42）式可以看出，当并联式开关电源的负载R很大或开路时，输出脉冲电压的幅度将非常高。因此，并联式开关电源经常用于高压脉冲发生电路。