關于電源隔離的一些基本知識 ,有好多專家和大咖或專業電源書籍,已經有很多人介紹了。
本文從認識反激電源FlyBuck拓撲隔離 ,簡單地對具體的電源的隔離做一些介紹
那么這里大家看到是一個典型的電路圖

左邊是常用的輸入電源, 我們最常見的是一個AC電源, 右邊是一個負載。就是我們各種家用電器以及各種直流負載。實際上, 因為輸入電壓是比較高的, 然后輸出是用戶最有可能接收到這個負載的, 所以說, 如果輸入輸出端沒有斷開的話 對輸出端的使用者安全性有一個很大的威脅 ,所以在我們的安規里面 規定在輸入和輸出端, 必須做一個定向的隔離 。

作為一個定向的隔離, 我們的方式有多種;常見的是下面三種
如下圖是最常見是磁性的隔離方式,, 還有電容性的隔離方式, 以及光的隔離方式。

下面是一個典型的隔離的原理圖 。
從圖里面我們可以看到有三種隔離方式,第一種最常見的是我們的變壓器 。即采用的是磁隔離的方式,

第二種是一個橫跨在原邊和副邊的之間的電容,采用一種電容性的隔離方式。第三是作為一種反饋應用的光, 我們從副邊發送過來的一個電流傳信號, 通過光傳到原邊, 由原邊來做控制速度開關的一個參考信號。

那么原理圖里面這根黑色的虛線就是, 隔離原邊和副邊之間的這條虛線,我們通常都會稱它為 一個隔離。
下圖對于各種電源中常見隔離拓撲的簡單分類

對于各種常見的隔離拓撲
從對于電源的各種常見隔離拓撲分類看, 都是按照一個簡單的經驗 ,根據不同的應用功率, 來采用合適的隔離拓撲。
比如小于100W場合, 常用的各種適配器的場合, 即用反激變換器的拓撲地方 ,對于小于10W的負載電源的功耗, 用一個FlyBuck拓撲, 如果功率更大的, 如100W~250W之間 這時候用一個正激拓撲比較合適, 如果功率更大 在250W~500W 時,半橋是一個選擇 ,如果功率再往上走, 比如400W以上 到1000W以下 這個時候全橋是一個比較好的選擇 。
下面的這個圖是我們常見的FlyBack,

FlyBack就是我們常用的各種電源, 手機的適配器就是最常見的一種模式,它的 最大的特點是它很簡單, 我們從電源圖中可以看到 它基本上有三個主要的元器件, 我們的主開關管Q1, 整流二極管D1, 這時候可以看到整個系統非常簡單, 它主要的功率源就是主管開通的時候 ,它能夠把輸入端的能量儲存在變壓器中, 然后當主管關斷的時候, 能量通過副邊的D1傳到副邊去, 反激變換器的一個重要的工作特點 。
我們可以從電源工作的時序圖看一些具體的關斷過程。

Q1開通是對應于我們最上面這個, 會有一個系統電壓 這時候Q1是導通的, 會有一個電流流過 ,這時對于副邊來說因為D1負向打壓, 所以D1這時是一個阻斷的 ,看到一個回路是從輸入端 經過原邊的繞組, 經過我們的Q1 進行電流的一個回路 。

我們看到右邊的圖, 陰影的部分, 如果這個時候如果進入off鍵就是Q1關斷之后 ,我們第一因為 迫使它D1導通 
進入了off的階段, 從右邊的圖可以看到, 在off的階段的時候,副邊會有一個電壓,直接輸出到輸出電容上 。
下面說一下一個隔離電阻拓撲,如下圖

是一個Fly-Buck ,跟前面的FlyBack有些類似 但它最主要是用于最常見的給各種顯示屏幕供電的buck電路 中,
這個圖是Fly-Buck的簡單的電路示意圖, 如果我們忽略掉上面這塊, 就是D1跟Ns這塊的一個輔助的輸出繞組的回路來說,就是在有Ci 、Q1、 Q2 、Np還有是Co1 。
其實這個是非常典型的同步整流的典型 Buck電路。
我們可以看到同步整流的Buck電路 在Q1開通的時候, 是一個典型的充電模式 ,對于副邊, 我們的Ns Np是處于一個新的狀態
,這時候D1是處于截止狀態 ,所以我們的Buck電路處于正向充電的過程 ,這個狀態剛好對應于我們右邊這個波形 Vg1處于On的狀態,
如果Q1關斷了之后 Q1不再打開 ,因為是同步整流電 Q2就會做一個互補的開關, 這個時候就有了。

因為Q2處于導通狀態的時候, 在Np上輸出電感的原邊繞組上, 基本上會產生一個非常小的電壓, 這時產生一個正向的電壓, 迫使D1導通 ,這時副邊的輔助繞組上 Ns是上就會產生一個Ns經過D1輸出 ,形成一個整個電流回路 。
在D1上有一個 電流流動的 ,同樣如果流動在Ns上的電流 ,因為極性相反 ,會折射到Np上 就產生一個負向的電流。
所以,我們可以看到 原邊Np上的電流是Q2的續流電流 ,加上D1的正向電流 ,折射到我們的Np上的電流。整個過程就是一個典型一個定向的隔離產生效果。
常見的反激電源及FlyBuck拓撲的隔離,采樣磁隔離的方式時,電源中的變壓器漏感是一個非常關鍵的參數,反激電源變壓器漏感是一個非常關鍵的參數,反激式指在變壓器原邊導通時副邊截止,變壓器儲能。原邊截止時,副邊導通,能量釋放到負載的工作狀態。

層層分解電源電路,精確到每個元件,這樣分析事半功倍!

開關電源原理及各功能電路詳解,多種電路圖深入了解

掃碼添加客服微信,備注“入群”拉您進凡億教育官方專屬技術微信群,與眾位電子技術大神一起交流技術問題及心得~