flyback的分析和设计

工作在DCM情况下的flyback比在CCM下多了一个工作状态 3. 工作状态1 和工作状态2 与CCM的工作状态1 和2 相同,在工作状态3下,Mosfet Q 和二极管D都处于关断状态.三个工作状态分别如图十六,图十七, 图十八所示.经历时间分别为d1Ts,d2Ts,d3Ts.

图十六

图十七

图十八

分别对3个状态列写状态方程.

状态1有:
(39)
(40)
(41)
状态2 有:
(42)
(43)
(44)
状态3有:
(45)
(46)
(47)

一个好的设计,输出电压V的纹波比电压V小很多.忽略电压纹波,有:
(48)
从等式 48 中得到的V/Vg的表达式中含有d2,这个不是想要的形式.想办法把d2消去. C里面只流过纹波电流,直流成分都输出给负载.所以通过二极管D电流的平均值就等于输出到负载上的电流.
(49)
二极管的平均电流也可以这样子计算(因为是三角波):
(50)
表示的是流过二极管的峰值电流.与ipk的的关系是:
(51)
ipk是可以计算的,表示为:
(52)
解 等式 48 到52 可得:
(53)

把Lm用Lsec来表示,则等式 53 可以写成(d1就是占空比d):
(54)
请牢牢记住的这种形式吧,会有很多地方用到的.
把 等式 54 带回到 等式 48中,则可得:
(55)
按照惯例,先计算下Mosfet Q和二极管D的最大电压.
(56)
(57)
流过Mosfet Q,二极管D和电容C的RMS电流表示为:
(58)
(59)
(60)