考慮漏感時(shí)半橋式PWM轉(zhuǎn)換器的工作原理

　　在轉(zhuǎn)換器中的變壓器實(shí)際上是存在漏感的，圖1（c）給出了變壓器具有漏感時(shí)的主要工作波形。由于變壓器有漏感，轉(zhuǎn)換器的工作原理與前面不考慮漏感時(shí)有兩點(diǎn)不同：一點(diǎn)是當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，在電壓UAB中將出現(xiàn)－段時(shí)間的反向電壓，如圖1（c）中的陰影部分所示；另一點(diǎn)是存在占空比丟失。

　　在t＝TON時(shí)刻，當(dāng)開關(guān)管V1關(guān)斷時(shí)，由于漏感的存在初級電流ip將立即轉(zhuǎn)移到二極管碭中去，此時(shí)，電壓，此電壓使輸出整流二極管DR2開始導(dǎo)通，這時(shí)輸出整流二極管DR1還在繼續(xù)導(dǎo)通。由于兩個(gè)整流二極管同時(shí)導(dǎo)通，并將變壓器次級電壓鉗在零位，則變壓器的初級電壓也為零。因此電壓，將全部加在漏感LLK，上，使電流ip線性下降。在t1時(shí)刻，電流iP下降到零，此時(shí)二極管D2關(guān)斷，UAB＝0在（Ton～t1）期間的方波電壓是電流iP減小到零所必需的，一般稱為復(fù)位電壓，如圖1（c）中陰影部分所示。同樣，當(dāng)開關(guān)管吻關(guān)斷時(shí)也會(huì)出現(xiàn)反向的復(fù)位電壓。

　　在t＝Ts/2時(shí)刻，開關(guān)管V2開通，電壓，此時(shí)初級電流iP從零開始反向上升。由于漏感限制了它的上升率，在t＝t2時(shí)刻之前，電流iP小于折算到初級的濾波電感電流。因此，變壓器初級不足以提供負(fù)載電流，此時(shí)，兩個(gè)整流二極管繼續(xù)同時(shí)導(dǎo)通，將變壓器次級電壓鉗在零位；此時(shí)，Urect=0，變壓器初級電壓也等于零，則電壓將全部加在漏感LLK上，電流iP線性反向增加。在t＝t2時(shí)刻，電流iP達(dá)到整流二極管DR1關(guān)斷，濾波電感電流全部流過整流二極管DR2，此時(shí)，電壓因此，由于漏感限制了初級電流的上升率，使得雖然在（Ts/2～t2）期間，電壓 ，但Urect＝0，也即次級丟失了（TS/2～t2）期間的電壓方波，如圖1（c）中的陰影部分所示。這一部分時(shí)間與TS/2的比值就是占空比Dloss

　　如果開關(guān)管VI和碭的占空比為DU,則變壓器次級繞組電壓的實(shí)際占空比為

　　由上面的分析可知，變壓器漏感帶來的復(fù)位電壓和占空比丟失兩個(gè)問題。復(fù)位電壓的存在，使得在電路設(shè)計(jì)時(shí)，必須要對最大占空比DU，進(jìn)行限制，以便留出復(fù)位電壓的時(shí)間。占空比丟失使得有效占空比伊小，為了得到所需的輸出電壓，必須減小變壓器的初、次級繞組匝數(shù)比，初、次級繞組匝數(shù)比的減小將會(huì)帶來兩個(gè)問題：一是初級電流的增加，開關(guān)管的電流峰值也要增加，使開關(guān)管的通態(tài)損耗加大；二是次級整流二極管的耐壓值要增大，為了減小復(fù)位電壓的持續(xù)時(shí)間和占空比丟失，應(yīng)在電路設(shè)計(jì)時(shí)或變壓器的繞制時(shí)，應(yīng)盡量減小漏感。