Forward電路仿真分析

搭建了圖1所示的Forward仿真電路。其中，輸入電壓Vin=24V，開關(guān)頻率fs=50kHz，驅(qū)動(dòng)脈沖占空比D=0.5，輸出濾波電感L=100uH，濾波電容Co=100uF，負(fù)載電阻Ro=1.2Ω，變壓器匝比N1:N2:N3=1:1:1。

圖1 Forward仿真電路

對(duì)電路進(jìn)行仿真，得到圖2所示輸出電壓和輸出電流波形。

圖2 輸出電壓電流波形

開關(guān)電流波形如圖3所示；

圖3 開關(guān)電流波形

副邊二極管D1電流波形如圖4所示；

圖4 二極管D1電流波形

副邊二極管D2電流波形如圖5所示；

圖5 二極管D2電流波形

輸出濾波電感電流波形如圖6所示；

圖6 輸出濾波電感電流波形

輸出紋波電壓如圖7所示；

圖7 輸出紋波電壓

綜上分析可知，在開關(guān)導(dǎo)通期間，輸入直流源直接加在變壓器原邊，通過磁場耦合，變壓器副邊感生出上正下負(fù)的電壓Vin，此電壓使二極管D1導(dǎo)通，給電感L儲(chǔ)能，同時(shí)向負(fù)載Ro供電，此階段開關(guān)管流過電流Iswitch和電感電流IL均線性增加。開關(guān)斷開期間，變壓器各繞組電壓反向，因D1承受反壓，變壓器副邊電流為零，電感電流IL通過D2形成回路給負(fù)載供電；同時(shí)，繞組N3經(jīng)過二極管D3將變壓器磁場中儲(chǔ)存的剩余能量釋放，能量反饋給電源，此階段電感電流IL線性下降。此時(shí)，輸出電壓Vo=Vin*D*N2/N1=12V，輸出電流IR=10A，輸出功率Po=120W。