21ic电子技术开发论坛
标题:
开关电源中的能量是如何转移的？
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作者:
yhf311
时间:
2011-7-21 15:28
标题:
开关电源中的能量是如何转移的？
在开关管关闭时，初级线圈储存的能量为1/2*L*I2，接下来开关导通，该能量会转移到次级线圈，最终在负载上消耗。大概的原理是这样的，不过我想详细的了解该能量的转移过程，哪位大侠给我好好解释下！
作者:
maychang
时间:
2011-7-21 15:46
楼主所述，对任何拓扑均不正确。
对各种开关电源电路拓扑能量转移过程的分析，到技术交流版面，老tyw发的“新年大书包”里面下载《开关电源的原理与设计》，或者到爱问网，以“开关电源”为关键词搜。
作者:
yhf311
时间:
2011-7-21 16:24
不会吧，这样理解都错，没有天理了，我有在看开关电源设计-第二版，感觉就这么个意思的
作者:
maychang
时间:
2011-7-22 12:38
3楼：
不同电路，能量转移过程并不相同。
从你这句“在开关管关闭时，初级线圈储存的能量为1/2*L*I2，”看，你考虑的是反激电源。但从这句“接下来开关导通，该能量会转移到次级线圈，最终在负载上消耗”看，不是反激电源。因此我才说“对任何拓扑均不正确”。
作者:
maychang
时间:
2011-7-22 12:42
看《开关电源设计-第二版》之前，最好是先复习《电路基础》教材，然后复习《模拟电路》。否则，看开关电源时就要反复回过头去到这两门课教材中寻找验证(当然，这也是一种学习方法，而且我自己就是这么走过来的)。
作者:
Siderlee
时间:
2011-7-22 15:12
电路与磁路 这个确实很复杂
作者:
yhf311
时间:
2011-7-22 15:38
回maychang大哥，我的表述有问题，应该是接下来开关截止，能量转移，我昨晚大脑一热，就说错了，麻烦你给我仔细讲讲能量是如何转移的，讲的越深刻越好。
作者:
maychang
时间:
2011-7-22 21:15
还是那句话，我解释未必比书上清楚。
到技术交流版面老tyw发的“新年大书包”里面找找，或者到爱问网上搜搜。
论坛里面，只能解决某些具体问题，像这样的大问题，很难在几行十几行文字中说清楚。
作者:
yhf311
时间:
2011-7-22 21:58
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作者:
gaohq
时间:
2011-7-22 22:01
话说反激电源中的变压器在这一点上还真是很难理解，我一般就把这个变压器当成一个电感来理解，开关导通，电感储能，开关断开，电感释放能量。
作者:
yhf311
时间:
2011-7-23 09:01
严重同意楼上的理解。
作者:
yhf311
时间:
2011-7-23 09:16
刚看到的话，觉得用来理解反激开关电源在开关断开瞬间是比较好的
作者:
maychang
时间:
2011-7-23 09:27
这段话对反激工作来说完全正确。
作者:
ycz9999
时间:
2011-7-23 12:50
mark
作者:
ao111333
时间:
2011-7-24 11:36
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反激式能源传递，如图。
K1导通，变压器次级D1截止，所以变压器原级相当于一个电感，随着电源增加，电感中存储的能量增多，直到K1截止。
K1截止后，变压器初级反向，靠近Ｋ１的那端变为正极，同时变压器次级靠近Ｄ１那一端成为正极，Ｄ１导通，实现能量了的传递。如此周而复始。
作者:
yhf311
时间:
2011-7-24 14:41
谢谢楼上，那如果在下个周期K1导通，而次级线圈中的电流还没有为零，即工作于连续模式，次级的能量会瞬时再转移到初级吗？
作者:
maychang
时间:
2011-7-24 14:55
16楼：
能量是储存在磁场中的。
严格地说，不存在什么次级的能量和初级的能量，仅仅是能量(电能)从初级还是从次级传递(电能转换成磁能或是磁能转换成电能)。
你所说的电流连续模式，功率管导通瞬间磁能停止转换成电能(不再向次级输出)，而开始电能转换成电能的过程(由初级输入)。
作者:
yhf311
时间:
2011-7-24 15:02
maychang大哥，功率管导通瞬间磁能停止转换成电能(不再向次级输出)，而开始电能转换成电能的过程(由初级输入)。这个话，我不理解呀，是不是后半句是开始电能转换成磁能的过程。
作者:
maychang
时间:
2011-7-24 15:27
敲错了，应该是“电能转换成磁能的过程”。
作者:
yhf311
时间:
2011-7-24 15:28
总结该话题
1.我所讨论的只适合于反激式开关电源
2.在初级开关管导通时，初级电流线性增加，由于次级整流二极管作用，次级无电流产生，此时初级电感中储存磁能，大小为1/2*L*I2
3.初级开关管截止，初级电感有保持电流不变的惯性，产生相反电压，该电压经过变压器耦合到次级，使次级二极管导通，此时储存于变压器中的磁能，在次级释放，产生的效果就是在次级有电流产生。
4.在下个周期开关导通前，如果次级电流已经为零，则代表磁能释放完全，此时，开关导通，初级电流从零开始增加，代表储存的磁能从零开始增加。在下个周期开关导通时，次级电流还有值，则代表在磁能没有释放完全，此时开关导通，初级电流从一个不为零值开始增加，代表原来储存的磁能从不为零值开始增加。该点方便于我们去理解反激式开关电源工作于连续模式和断续模式的电流值在开关时的波形。
5.如16maychang大哥所说，不存在初级和次级的能量，这个能量统一为变压器的磁能，开关管导通，初级存在电能转化为磁能的通路，次级不存在磁能转化为电能的通路，此时，磁能增加，开关管断开，初级不存在电能转化为磁能的通路，次级寻在磁能转化为电能的通路，此时，磁能释放。
作者:
maychang
时间:
2011-7-24 15:32
既然知道“能量统一为变压器的磁能”，那么“初级电感有保持电流不变的惯性，产生相反电压，该电压经过变压器耦合到次级”这句就有点问题。
实际上，“初级电感有保持电流不变的惯性”以及“电压经过变压器耦合到次级”仍是通过磁场实现的。
作者:
yhf311
时间:
2011-7-24 15:47
回maychang大哥楼上指出的问题，“初级电感有保持电流不变的惯性”以及“电压经过变压器耦合到次级”，确实是通过磁场实现的，我个人的肤浅理解是，能量不会消失，它只能转移或转化，这个需要时间，所以在开关管断开瞬间，有“初级电感有保持电流不变的惯性”，同时次级刚好提供了一个比较好的释放能量的通路，于是“电压经过变压器耦合到次级”，在次级释放该能量
作者:
zgs4697627
时间:
2012-8-2 18:54
反激变换中，开关导通时，变压器次级线圈虽然没有电流，但有没有能量储存呢??/
作者:
Siderlee
时间:
2012-8-3 09:02
23#
zgs4697627
对于反激 是有电流的 要是没有电流 哪里来的能量存储？
作者:
Siderlee
时间:
2012-8-3 21:06
我看错了 你说的时间内 能量在气隙里
作者:
flttxlj
时间:
2012-8-5 13:19
大部分的能力都储存在磁芯的气隙中
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