有源箝位正激电源：工作原理与优势分析

"有源钳位正激电源工作原理详解.pdf" 有源钳位正激电源是一种先进的电力转换拓扑，广泛应用于高功率大电流的DC/DC变换器中，克服了传统正激电源的固有缺点。传统的正激电源在主开关管关闭时需要复位电路来防止变压器磁芯饱和，而有源钳位技术则提供了一种更有效的解决方案。 传统的磁复位技术主要有三种：第三复位绕组技术、RCD箝位技术和LCD箝位技术。第三复位绕组技术虽然能将能量回馈电网，但设计复杂，变压器利用率低，且主开关管承受的电压应力大。RCD箝位技术结构简单、成本低，但效率较低，因为磁化能量主要消耗在箝位网络中。LCD箝位技术则能将磁场能量完全回馈，但可能导致开关管的电流应力增大，同时磁芯利用率不高。 有源钳位正激电源则通过增加一个由箝位电容和箝位开关管组成的有源箝位支路，显著改善了这些缺点。首先，它的占空比可以超过0.5，这意味着原副边匝比增加，减少了原边导通损耗。其次，磁复位过程中，能量可以有效回馈电网，提高电源效率。再者，变压器磁芯能双向对称磁化，提高了磁芯利用率，工作在B-H回线的第一、三象限。最后，原边的电压呈现规律的方波，为副边的同步整流管提供了自驱动电压，简化了同步整流电路的设计。 如图2-1所示的低边有源箝位电路，箝位开关管在特定时刻导通，将变压器的尖峰电压钳位在一个安全水平，同时允许能量流动回电网。这样的设计不仅降低了开关管的应力，也提高了系统的整体性能和效率。 有源钳位正激电源通过巧妙的电路设计，平衡了效率、成本和复杂性，成为了高功率应用中的优选拓扑。其核心在于有效地管理磁复位过程，降低损耗，提高能量转换效率，以及优化变压器的工作条件，从而提升了整个电源系统的性能。