飞兆半导体公司网上设计工具简单说明之六—单端反激电源的输入电压分析和输入电容的计算

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如图一所示,在单端反激电源的实际运行中,交流(AC)输入电压经过整流桥(DIN1 到DIN4组成)整流, 再由CIN 滤波后向单端反激变换器供电。在CIN的电压VIN是图二所示的粗黑色曲线波形。蓝色波形是输入的AC电压的正弦波形。 在图二中的参数T1是交流输入电源对CIN的充电时间, T2 是交流输入半周期的时间。fL是交流输入的周期。

AEP3094 Fairchild Intro to Flyback Converter Tools Part 6 Figure 1

Fig.1

AEP3094 Fairchild Intro to Flyback Converter Tools Part 6 Figure 2

Fig.2

如图二所示,交流输入在T1 时间内对CIN充电,在T2-T1时间里电容CIN独自对变换器供电。在这T2-T1时间里,在CIN上面的电压就会由于放电而下跌到VDC_min 。 电容CIN的容值越大,CIN上电压下跌的幅值VDIP就越小。根据如上分析,我们可以计算出VDC_min和CIN容值的关系表达式。
 
假设系统输入功率是PIN,CIN上电压从VDC_max下跌到VDC_min释放的能量是:

AEP3094 Fairchild Intro to Flyback Converter Tools Part 6 Eq 1

假设交流输入的线电压是VLINE 。 VDC_max 则可以用VLINE表达为:

AEP3094 Fairchild Intro to Flyback Converter Tools Part 6 Eq 2

根据公式(1)和(2),我们可以计算出VDC_min的表达式为:

AEP3094 Fairchild Intro to Flyback Converter Tools Part 6 Eq 3

由此可见,VDC_min的大小和交流输入的线电压,交流频率,CIN的容值,以及输入功率的大小都有关系。一般情况下, VLINE, PIN和fL都是已经确定的,这样CIN的大小就决定了VDC_min的数值。

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