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求有源箝位正激變換器之理論分析與設計方法？

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2018-08-02

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DC/DC鉗位正激拓撲非常適合中小功率的DC/DC變換器電源設計。本文給出了有源鉗位正激變換器的理論分析和設計方法。一臺應用于通訊設備，寬范圍輸入電壓的150W電源被設計出來，實驗結(jié)果證實了理論分析。　　1 引言　　單端正激變換器拓撲以其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低廉而被廣泛應用于獨立的離線式中小功率電源設計中。在計算機、通訊、工業(yè)控制、技術(shù)'>儀器儀表、醫(yī)療設備等領域，這類電源具有廣闊的市場需求。當今，節(jié)能和環(huán)保已成為全球?qū)哪茉O備的基本要求。所以，供電單元的效率和電磁兼容性自然成為開關電源技術(shù)'>開關電源的兩項重要指標。而傳統(tǒng)的單端正激拓撲，由于其磁特性工作在第一象限，并且是硬開關工作模式，決定了該電路存在一些固有的缺陷：變壓器體積大，損耗大；開關器件電壓應力高，開關損耗大；dv/dt和di/dt大，EMI問題難以處理。　　為了克服這些缺陷，文獻[1][2][3]提出了有源鉗位正激變換器拓撲，從根本上改變了單端正激變換器的運行特性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)零電壓軟開關工作模式，從而大量地減少了開關器件和變壓器的功耗，降低了dv/dt和di/dt，改善了電磁兼容性。因此，有源鉗位正激變換器拓撲迅速獲得了廣泛的應用。　　然而，有源鉗位正激變換器并非完美無缺，零電壓軟開關特性也并非總能實現(xiàn)。因而，在工業(yè)應用中，對該電路進行優(yōu)化設計顯得尤為重要。本文針對有源鉗位正激變換器拓撲，進行了詳細的理論分析，指出了該電路的局限性，并給出了一種優(yōu)化設計方法。　　2 正激有源鉗位變換器的工作原理　　如圖1所示，有源鉗位正激變換器拓撲與傳統(tǒng)的單端正激變換器拓撲基本相同，只是增加了輔助開關Sa（帶反并二極管）和儲能電容Cs，以及諧振電容Cds1、Cds2，且略去了傳統(tǒng)正激變換器的磁恢復電路。磁飽和電感Ls用來實現(xiàn)零電壓軟開關，硬開關模式用短路線替代。開關S和Sa工作在互補狀態(tài)。為了防止開關S和Sa共態(tài)導通，兩開關的驅(qū)動信號間留有一定的死區(qū)時間。下面就其硬開關工作模式和零電壓軟開關工作模式分別進行討論。為了方便分析，假設：　　1）儲能電容Cs之容量足夠大以至于其上的電壓Vcs可視為常數(shù)；　　2）輸出濾波電感Lo足夠大以至于其中的電流紋波可忽略不計；　　3）變壓器可等效成一個勵磁電感Lm和一個匝比為n的理想變壓器并聯(lián)，并且初次級漏感可忽略不計；　　4）所有半導體器件為理想器件。　　2.1 有源鉗位正激變換器硬開關工作模式　　硬開: 回答者：網(wǎng)友

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