单端反击变换器二极管反向恢复特性仿真分析.docx

单端反击电路二极管反向恢复特性仿真分析题目：单端反激电路输入电压48V，输出电压5V，输出功率10W，开关频率100kHz。试使用不同类型的二极管，仿真分析二极管反向恢复特性。一、 电路参数设计1. 输出功率10W，则输出满载电流Io为：Io=Po/Uo=10/5=2A假设占空比D=0.45，根据电压增益表达式可得：n=N2/N1=0.13取N1=100，N2=13。2、负载设计Ro=Uo/Io=5/2=2.53、电感设计电流连续模式下，取20%的满载电流为副边输出电流的纹波值即0.4A。根据开关闭合时，原边电感电流（等于副边纹波电流乘以匝比）的变化值，得到励磁电感值为：Lm=Uin*D*T/dip=48*0.45*10u/(0.4*13/100)=4150u4.电容设计根据电解电容的ESR是引起输出电压纹波的主要原因这一理论，结合电解电容ESR值与电容容值的一个经验的乘积比值。控制输出纹波电压为0.1V，电容纹波电流为0.2*2=0.4A，得到电容容值如下式：Cf=65u/(0.1/0.4)=260u二、 电流连续模式下二极管反向恢复特性对比1、 仿真模型搭建：二极管分别选用mbr1070（70V/10A）、d1n3880（100V/6A）、fe6b（100V/6A）。2. 不同类型二极管反向特性参数对比普通二极管mbr1070（70V/10A）ta=9.8n,tb=210.0n,trr=ta+tb=219.8n. SF =tb/ta=210/9.8=21.4.快恢复二极管d1n3880（100V/6A）ta=22.6n,tb=88.4n,trr=ta+tb=111n. SF =tb/ta=88.4/22.6=3.91.超快恢复二极管fe6b（100V/6A）ta=22.0n,tb=24.3n,trr=ta+tb=46.3n.SF=tb/ta=24.3/22.0=1.01结论：超快恢复二极管拥有最短的恢复时间和最小的柔性系数。3. DCM模式下输出电流波形即二极管反向电流波形第一个图可以看出变换器工作在DCM条件下，第二个图为放大的二极管反向恢复电流波形，由图可以看出，DCM条件下，二极管没有反向恢复电流。