單端有源箝位DC/DC變換器
圖中iLpm的峰值為
圖9S2導(dǎo)通電路狀態(tài)
圖10S1、S2導(dǎo)通電路狀態(tài)
穩(wěn)態(tài)時(shí),初級(jí)電感上的電壓在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)平均值為零
UiDT+(-nUo)(1-D)T=0(19)
nUo(D-1)+UiD=0(20)(21)
其波形示于圖8(b)。從式(9)和(21),可得(22)
Ics波形示于圖8(c)。輸出電流Io波形示于圖8(d),而次級(jí)電流Is波形示于圖8(e)。
在S2導(dǎo)通期間,磁化電流(23)
磁化電流的峰-峰值:(24)
同樣,在S1和S3導(dǎo)通期間,磁化電流的峰-峰幅值為:(25)
式(25)的波形示于圖8(f)。
式(7)所表示的電流反射到變壓器初級(jí)側(cè),就導(dǎo)出式(14)。
在S2導(dǎo)通期間,由負(fù)載電流在初級(jí)側(cè)所產(chǎn)生的電流,可由式(21)導(dǎo)出(27)整理后可得(28)
在整個(gè)開關(guān)周期內(nèi),S2導(dǎo)通期間由負(fù)載電流在初級(jí)側(cè)所產(chǎn)生的電流等于輸入電流Ii(29)或(30)
式(30)的波形示于圖8(g)。
初級(jí)繞組磁化電流ILPm為三角波形,如圖8(f)所示。合成的初級(jí)電流波形如圖8(h)所示。
當(dāng)輸出電流為零時(shí),就和正激變換器的情況一樣,初級(jí)繞組中只有磁化電流,其平均值為零。圖7電路和圖3電路不同點(diǎn)是:圖3電路在S2關(guān)斷期間,初級(jí)繞組中無(wú)磁化電流,而在圖7電路中,即使在S2關(guān)斷期間,CP仍會(huì)提供一定的磁化電流。
4結(jié)語(yǔ)
圖3電路由于采用開關(guān)管S1作為有源箝位/恢復(fù)器件,使該電路具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)為使變壓器恢復(fù),不需要附加恢復(fù)繞組,或附加有損耗的箝位器件。
(2)占空比比較高,允許輸入電壓范圍寬,或采用較高的匝比。
(3)由于匝比較高,初級(jí)上的電流應(yīng)力和次級(jí)側(cè)上的電壓應(yīng)力可大大減輕。
(4)存貯在寄生元件中的能量被傳輸?shù)街C振槽路元件上,并循環(huán)進(jìn)行,結(jié)果使電路效率提高,噪聲下降。
(5)由于開關(guān)電壓被箝位到一個(gè)可控制的電平上,器件應(yīng)力減小了,就可采用低額的開關(guān)器件。
(6)可實(shí)施零電壓開關(guān)(ZVS),從而可工作在較高的頻率上并獲得較高的效率。
(7)在整個(gè)輸入電壓變化范圍內(nèi),開關(guān)管上的電壓應(yīng)力相當(dāng)恒定,這就為設(shè)計(jì)者提供了綜合考慮的余地。而在其他單端式電路中,由于開關(guān)電壓應(yīng)力與輸入電壓成正比,不具有這個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
(8)由于采用了這種有源箝位技術(shù),就有可能在次級(jí)側(cè)采用同步開關(guān)改善變壓器波形。
評(píng)論