一種Flyback軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)方法
(a)Stage1[t0,t1] (b)Stage2[t1,t2]
(c)Stage3[t2,t3] (d)Stage4[t3,t4]
(e)Stage5[t4,t5] (f)Stage6[t5,t6]
(g)Stage7[t6,t7]
圖3 各階段等效電路圖
1)階段1〔t0,t1〕 該階段S1導(dǎo)通,Lm承受輸入電壓,激磁電流iLm正向線性增加,從負(fù)值變?yōu)檎?。?i>t1時(shí)刻S1關(guān)斷,iLm達(dá)到最大值,該階段結(jié)束。
2)階段2〔t1,t2〕 S1關(guān)斷后,激磁電感電流開(kāi)始下降,其中一部分對(duì)S1的輸出結(jié)電容充電,S1的漏源電壓線性上升;同時(shí)另一部分通過(guò)變壓器耦合到副邊使S2的輸出結(jié)電容放電,S2的漏源電壓可以近似認(rèn)為線性下降,t2時(shí)刻S2的漏源電壓下降到零,該階段結(jié)束。
3)階段3〔t2,t3〕 當(dāng)S2的漏源電壓下降到零之后,S2的寄生二極管就導(dǎo)通,將S2的漏源電壓箝位在零電壓狀態(tài),也就是為S2的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。同時(shí)二極管D也導(dǎo)通。
4)階段4〔t3,t4〕 t3時(shí)刻S2的門(mén)極變?yōu)楦唠娖?,S2零電壓開(kāi)通。激磁電感Lm承受反向電壓nVo(n為變壓器原副邊匝數(shù)比),Lm上電流線性下降,t4時(shí)刻下降到零,通過(guò)開(kāi)關(guān)管S2及二極管D的電流也同時(shí)下降到零,該階段結(jié)束。
5)階段5〔t4,t5〕 通過(guò)二極管D的電流下降到零以后,二極管D自然關(guān)斷。而S2繼續(xù)導(dǎo)通,Lm上承受電壓nVo,流過(guò)Lm的電流從零開(kāi)始反向線性增加。t5時(shí)刻S2關(guān)斷,該階段結(jié)束。
6)階段6〔t5,t6〕 此時(shí)激磁電感Lm上的電流方向?yàn)樨?fù),此電流一部分使S1的輸出結(jié)電容放電,使S1的漏源電壓可以近似認(rèn)為線性下降;同時(shí)另一部分通過(guò)變壓器耦合到副邊對(duì)S2的輸出結(jié)電容充電,使S2的漏源電壓線性上升。t6時(shí)刻S1的漏源電壓下降到零,該階段結(jié)束。
7)階段7〔t6,t7〕 當(dāng)S1的漏源電壓下降到零之后,S1的寄生二極管導(dǎo)通,將S1的漏源電壓箝在零電壓狀態(tài),也就為S1的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。t7時(shí)刻接著S1在零電壓條件下導(dǎo)通,進(jìn)入下一個(gè)周期??梢钥吹?,兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1和S2都實(shí)現(xiàn)了軟開(kāi)關(guān)。
以上分析的是電路輕載時(shí)的工作原理,電路滿載時(shí)的工作原理與輕載時(shí)略有差別,即不存在二極管D電流下降到零自然關(guān)斷的環(huán)節(jié),二極管D的電流在開(kāi)關(guān)管S2關(guān)斷以后才逐步下降到零,如圖2(b)所示。
2 軟開(kāi)關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)
這里軟開(kāi)關(guān)的參數(shù)設(shè)計(jì)主要是變壓器激磁電感的設(shè)計(jì)。
激磁電感電流的峰峰值可以表示為
ΔILm=(VinDT)/Lm (1)
式中:D為占空比;
評(píng)論