准谐振反激变换器设计：应急电源效率提升

"QR_Flyback应急电源的设计-电力电子及其自动化专业-武仲剑-柴钰指导" 在电力电子领域，特别是在应急电源的设计中，反激变换器的应用广泛。然而，随着交通工具技术的快速发展，车载辅助变流器对应急电源的效率、体积和电磁干扰（EMI）性能提出了更高的要求。传统的反激变换器由于其开关损耗大、效率低等问题，已经无法完全满足这些需求。为解决这一问题，将准谐振（Quasi-Resonant，QR）技术引入反激变换器设计中，可以显著提升变换器的性能。 准谐振反激变换器（QR_Flyback）的核心在于减少开关损耗，它采用了峰值电流控制策略。这种控制方法通过检测MOSFET漏极电压的微分来确定谷底信号，使得MOSFET在电压谷底时刻自然开通，从而在原边电流峰值达到预设值时自动关断，实现了变换器的自由运行模式。这种工作方式提高了转换效率，降低了开关损耗，同时优化了环路的动态响应。 在设计过程中，首先需要对硬件电路进行计算和设计，包括选择合适的变压器、电容、电感等关键元件，确保它们满足设计指标。接着，使用像PSIM这样的仿真软件对设计电路进行验证，模拟不同工况下的运行状态，检查其是否符合预期性能。仿真结果对于优化电路设计和调整参数至关重要。完成仿真后，实际制作实物样机，并进行测试，将实测数据与设计参数和仿真波形对比，以确认设计的正确性和实用性。 论文中提到了NCP1337控制器，这是一款常用于电源转换器的芯片，它支持峰值电流控制，并能帮助实现复杂的补偿网络设计。补偿网络的目的是改善系统稳定性，通常包括零极点配置，以改变系统的频率响应特性。在本设计中，根据300V满载工况下控制到输出的波特图，设计了一个具有一个零极点和一个零点的补偿网络，目标是使系统在100Hz至3000Hz的范围内具有-20dB/dec的斜率，这是为了确保穿越频率落在期望的区间内，以获得良好的环路稳定性和动态响应。 将准谐振技术应用于反激变换器，结合峰值电流控制，不仅可以降低损耗，提高效率，还能简化补偿电路设计，增强系统的动态性能。通过实验证明，这种设计方法有效地满足了车载辅助变流器对应急电源的高效率、小型化和低EMI的要求，为电力电子设备的设计提供了新的思路和解决方案。