其中:
$$
A _ { D C } = \frac { \left( 1 - D \right) R } { R _ { S } \left( 1 + D \right) } ~ , ~ \omega _ { Z } = \frac { \left( 1 - D \right) ^ { 2 } R } { D L } ~ , ~ \omega _ { P } = \frac { 1 + D } { R C }
$$
D是占空比,R是负载电阻,C是输出电容, $R _ { s }$ 是采样电阻,L是变压器原边电感
2.2.3 模型三
模型3 的传递函数为:
$$
A _ { P } = { \cfrac { D } { D ^ { \prime } } } \cdot { \cfrac { 1 } { 1 + s { \cfrac { L } { D ^ { \prime 2 } R } } + s ^ { 2 } } } ~ { \cfrac { L C } { D ^ { \prime 2 } } }\tag{3}
$$
其中:
D是占空比,R是负载电阻,C是输出电容, $R _ { s }$ 是采样电阻,L是变压器原边电感
2.2.4 模型四
模型4 的传递函数为:
$$
A _ { p \ } = G _ { g 0 } \cdot { \frac { 1 + { \frac { s } { \omega _ { g z } } } } { 1 + { \cfrac { s } { { Q _ { c } } \cdot { \ c { \omega _ { c } } } } } + \left( { \frac { s } { \omega _ { c } } } \right) ^ { 2 } } }\tag{4}
$$
其中:
$$
\begin{array} { r l } & { \varrho _ { c } - \frac { D ^ { * } } { \sqrt { L } \mathcal { E } } \psi _ { 1 } ^ { \prime \prime } ^ { \ell + 1 / D } \chi _ { 0 } ^ { \prime \prime \prime \prime } \frac { F _ { \ell \mathcal { F } _ { \ell } } \psi _ { 1 } ^ { \prime } \ell + 1 / D } { D \mathcal { D } ^ { 2 } } , } \ & { \varrho _ { c } - D ^ { * } \mathcal { E } \psi _ { 1 } ^ { \prime \prime } ^ { \ell + 1 / D } D ^ { 2 } \mathcal { R } - \frac { \ell D ^ { * } } { D \mathcal { D } ^ { 2 } } , } \ & { \varrho _ { c } - D ^ { * } \mathcal { E } \psi _ { 1 } ^ { \prime \prime } \frac { \mathcal { E } \psi _ { 1 } ^ { \prime \prime } ( 1 + D ) ^ { * } _ { L ^ { * } } \mathcal { R } \mathcal { R } ^ { * } \psi _ { 1 } ^ { \prime \prime } } { 1 + \frac { \mathcal { R } \mathcal { E } _ { \mathfrak { R } } \eta ^ { \prime \prime } \ell } { D \mathcal { A } } + \frac { \mathcal { R } } { D ^ { * } } _ { L ^ { * } } ^ { \ell } } , } \ & \mathcal { G } _ { g } = \frac { D ^ { * } \mathbf { I } _ { \mathcal { F } _ { \Psi } } \psi _ { 1 } ^ { \prime } _ { L ^ { * } } ^ { \ell } \frac { F _ { \Psi \Psi \Psi } \mathbf { I } _ { \mathcal { F } _ { \Psi } } \psi _ { 1 } ^ { \prime } } { D ^ { 2 } \mathcal { R } } , } \ & { \varrho _ { c } = \frac { D ^ { 2 } \mathcal { R } } { \sqrt { L } \mathcal { E } _ { \Psi } \mathcal { E } _ { \Psi } } ^ { \ell + 1 } D ^ { 2 } \mathcal { R } - \frac { \mathcal { R } ^ { * } } { D ^ { 2 } } , } \ & \ell _ { m } ^ { \mathcal { G } } = \frac D \end{array}
$$
D是占空比,R是负载电阻,C是输出电容, $R _ { s }$ 是采样电阻,L是变压器原边电感,V 是输出电压, $F _ { g }$ 和$F _ { \nu }$ 分别表示输入和输出电压扰动量引起的占空比变化的系数, $T _ { s }$ 是开关工作周期。
2.2.5 模型五
模型5 的传递函数为:
$$
A _ { P } = A _ { D C } \cdot \frac { 1 + \cfrac { s } { \omega _ { E S R } } } { 1 + \cfrac { s } { \omega _ { P } } }\tag{5}
$$
其中:
$$
A _ { D C } = \frac { \left( 1 - D \right) R } { R _ { s } \left( 1 + D \right) } ~ , ~ \omega _ { E S R } = \frac { 1 } { R _ { \mathrm { E S R } } C } ~ , ~ \omega _ { P } = \frac { 1 + D } { R C }
$$
D是占空比,R是负载电阻,C 是输出电容, $R _ { s }$ 是采样电阻,L是变压器原边电感量, $R _ { E S R }$ 是输出电容的ESR 电阻。
2.3 补偿网络 $G _ { \nu } \left( s \right)$ 传递函数
本文中的单端反激电路所选用的是积分反馈网络,如图3 所示。
反馈网络的传递函数为:
$$
G _ { \nu } = - \frac { 1 } { s \cdot R _ { c } C _ { c } }\tag{6}
$$
其中 $R _ { c }$ 、 $C _ { c }$ 是图3 中补偿网络的电阻和电容。
2.4 采样网络 H s( )传递函数
$$
H \left( s \right) = n \cdot \frac { R _ { b } } { R _ { a } }\tag{7}
$$
其中 $R _ { b }$ 、 $R _ { a }$ 是图1中采样网络的分压电阻。
3.实验及仿真验证
对于前面提到的五种单端反激式开关电源电路,通过 Psim电路仿真软件以及实验测试的方式进行对比验证。
单端反激电路系统主要参数为:反激变压器变比$\mathrm { n { = } N _ { p r i } / N _ { s e c } { = } } 0 . 8$ ;输入电压 $\mathrm { V _ { i n } } { = } 1 2 . 5 \mathrm { V } ;$ 输出电压$\mathrm { V _ { o u t } } { = } 1 5 \mathrm { V }$ ;反激变压器原边电感量 $\mathrm { L _ { p r i } { = } l o u H }$ ;峰值电流采样电阻 $\mathrm { R s } { = } 1 2 . 5 \mathrm { m } \Omega ;$ ;采样网络分压电阻$\mathrm { R a } { = } 1 3 \mathrm { K } \Omega$ $_ { \mathrm { R b } = 3 . 9 \mathrm { K } \Omega }$ ;折算到原边负载 $\mathrm { R _ { 0 } } \mathrm { = } 6 4 \Omega$ ;折算到原边输出电容 $\mathrm { C _ { \mathrm { o u t } } } { = } 1 5 6 2 . 5 \mathrm { u F }$ ;工作频率 $\mathrm { f s } { = } 3 0 0$ KHz;补偿网络参数 $\mathrm { C c } { = } 4 . 7 \mathrm { n F }$ $\mathrm { R c } { = } 1 3 \mathrm { K } \Omega$
通过实验平台测试,可以得到单端反激电路的输出波形,如图4 所示。
利用Psim仿真软件对UC3843控制的单端反激电路进行仿真实验,仿真电路图如图5所示,仿真输出波形如图6 所示。