有源钳位正激变换器的理论分析和设计方法有源钳位正激变换器的理论分析和设计方法
有源钳位正激变换器并非完美无缺，零电压软开关特性也并非总能实现。因而，在工业应用中，对该电路进行
优化设计显得尤为重要。本文针对有源钳位正激变换器拓扑，进行了详细的理论分析，指出了该电路的局限
性，并给出了一种优化设计方法。
中心议题：中心议题：
正激正激
静态分析和优化设计方法静态分析和优化设计方法
解决方案：解决方案：
储能电容电压及开关管承受的电压应力储能电容电压及开关管承受的电压应力
增加励磁电流实现零电压软开关工作条件增加励磁电流实现零电压软开关工作条件
应用磁饱和电感实现软开关工作的条件应用磁饱和电感实现软开关工作的条件
优化设计方法优化设计方法
1 引言引言
单端
为了克服这些缺陷，提出了有源钳位正激变换器拓扑，从根本上改变了单端正激变换器的运行特性，并且能够实现零电压软开
关工作模式，从而大量地减少了开关器件和变压器的功耗，降低了dv/dt和di/dt，改善了电磁兼容性。因此，有源钳位正激变
换器拓扑迅速获得了广泛的应用。
然而，有源钳位正激变换器并非完美无缺，零电压软开关特性也并非总能实现。因而，在工业应用中，对该电路进行优化设计
显得尤为重要。本文针对有源钳位正激变换器拓扑，进行了详细的理论分析，指出了该电路的局限性，并给出了一种优化设计
方法。
2 正激有源钳位变换器的工作原理正激有源钳位变换器的工作原理
如图1所示，有源钳位正激变换器拓扑与传统的单端正激变换器拓扑基本相同，只是增加了辅助开关sa（带反并二极管）和储
能电容cs，以及谐振电容cds1、cds2，且略去了传统正激变换器的磁恢复电路。磁饱和电感ls用来实现零电压软开关，硬开关
模式用短路线替代。开关s和sa工作在互补状态。为了防止开关s和sa共态导通，两开关的驱动信号间留有一定的死区时间。
下面就其硬开关工作模式和零电压软开关工作模式分别进行讨论。为了方便分析，假设：
1）储能电容cs之容量足够大以至于其上的电压vcs可视为常数；
2）输出滤波电感lo足够大以至于其中的电流纹波可忽略不计；
3）变压器可等效成一个励磁电感lm和一个匝比为n的理想变压器并联，并且初次级漏感可忽略不计；
4）所有半导体器件为理想器件。
2.1有源钳位正激变换器硬开关工作模式有源钳位正激变换器硬开关工作模式
硬开关的有源钳位正激变换器工作状态可分为6个工作区间，关键工作波形如图2(a)所示。
评论0