带无损缓冲的双管串联单正激电路分析

"本文详细介绍了带无损缓冲的双管串联单正激电路的工作原理和设计依据，强调了无损缓冲在网络中的重要性，以降低开关损耗并提高整体效率。电路结构包括二极管、缓冲电感和电容，且假设所有元器件理想，简化分析。文章还探讨了电路在不同开关周期内的7种工作状态，并给出了关键的电流和电压表达式。" 正激变换器是一种常见的功率转换电路，尤其适用于高频大功率应用。双管串联单正激电路因其主功率管耐压低、成本效益高而被广泛采用。然而，这种电路的一个显著缺点是高频工作时，主变压器磁芯的磁化方向单一，导致效率低于桥式电路。为了解决这个问题，引入了无损缓冲电路，它由二极管、缓冲电感LS和对称电容C1、C2组成，以减少开关管的损耗。 无损缓冲电路的工作过程分为多个阶段。在开关周期Ts内，电路经历了7个工作状态。在状态1，开关管S1和S2硬开通，输入电压Vin通过S1、C1、Ls、D6、C2和S2形成回路，进行谐振操作。缓冲电感Ls的电流和电容C1、C2上的电压遵循谐振规律，有效地减小了开关过程中的电压尖峰和电流冲击，从而降低了开关损耗。 缓冲电感Ls中的电流iLS(t)按照正弦函数变化，而电容C1和C2上的电压vc(t)则与余弦函数相关。在其他状态下，变压器的励磁电流iM(t)线性上升，负载电流通过二极管D7传递，同时原边电流ip包括负载电流和励磁电流。 在设计这样的电路时，需要考虑几个关键因素：一是选择合适的缓冲电感和电容值，以实现最佳的缓冲效果；二是确保开关管的开通和关断损耗最小；三是合理设置变压器的原副边匝比n，以满足负载需求和效率要求。此外，实际应用中还需注意器件的选择，如开关管、二极管的耐压、电流能力和开关速度，以及滤波电感Lf的大小，以保证系统稳定运行。 总结来说，"一种新型带无损缓冲双管串联单正激电路"是一种优化的电力转换解决方案，它通过无损缓冲网络提高了高频工作下的效率，减少了开关损耗，对于理解和设计高频大功率变换器具有重要的理论与实践价值。