光伏逆变辅助电源的设计

摘要：为了设计光伏逆变器的辅助开关电源，电路结构采用电流型隔离式单端反激的控制方式，通过实验得出设计的电路适合光伏逆变电源的结论。该实验涉及开关电源的一些基本设计指标、变压器磁芯及绕组的设计、反馈及稳压电路的设计。设计的辅助电源已经用于光伏逆变器上，运行稳定，输出纹波小，变压器无发热现象，达到了设计目标。
关键词：开关电源；变压器；脉宽控制芯；UC3842

0 引言
随着我国电力电子技术的不断革新以及光伏发电技术的广泛应用，研究光伏逆变电源内部的供电部分具有较大的实用价值。本文针对光伏逆变电源中辅助电源的特点，设计了一种隔离式单端反激的多路输出开关电源，它具有小体积、高性能和便于实现多路输出等优点。

1 原理与设计
1．1 辅助电源工作原理
隔离式单端反激电源电路结构原理如图1所示。

隔离式单端电源是指高频变压器作为主要隔离器件，且变压器磁芯仅工作在其磁滞回线一侧。所谓反激式系指开关功率管VT1导通时，在初级电感线圈中储存能量，而当VT1关闭时，初级线圈中储存能量再通过次级线圈感应释放给负载。
其电路工作过程如下：
当MOS管VT1导通时，电流从电池正极经脉冲变压器上端流经脉冲变压器至下端，再从功率管VT1的D极至S极，最后返回至电池负极。电流在流过脉冲变压器时它在变压器初级电感线圈中做功储存了能量。经变压器耦合，使变压器次级产生了一个上负下正的电压，该电压同时使与变压器次级相连接的二极管VD处于反偏压状态，所以二极管VD截止。在变压器次级回路无电流流过，既没有能量传递给负载。当MOS管VT1截止时，因电感线圈的自感电动势作用，电流方向变成了上负下正，经耦合，变压器次级电感线圈中的电压反转过来，即上正下负，从而使二极管导通，初级上电压经二极管整流成为直流单向脉动电压，该电压给输出电容C充电，同时在负载RL上也有了电流IL流过。