双晶体管正激电源设计：有源钳位软开关技术解析

"电源技术中的双晶体管正激有源钳位软开关电源设计与工作原理探讨" 在电源技术领域，随着全球对节能降耗需求的增加，80PLUS标准已成为许多电源制造商追求的目标。然而，要达到更高级别的85PLUS标准，对于一些特定类型的电源，如PC电源和服务器电源，具有多路中低直流电压输出的设计是一项挑战。传统的单晶体管有源钳位技术和全桥零电压开关技术虽被提及，但并未广泛应用。在这种背景下，双晶体管正激有源钳位软开关电源成为了一个热门选择，尤其在300W至1200W功率范围内，它能够满足80PLUS标准，但在追求更高的效率时，需要采用新的技术策略。 双晶体管正激有源钳位软开关电源的工作原理是其核心所在。这种设计结合了双晶体管正激变换器的高效特性与有源钳位技术的软开关优势，旨在降低开关损耗，提高转换效率。主电路通常由两个主开关管（VT1和VT2）、一个钳位开关管（VTR1）以及相关的电感、电容和二极管组成。在功率传输阶段，VT1和VT2同时导通，VTR1关闭，能量通过变压器从输入传递到输出。随后，通过精心设计的开关序列和有源钳位电路，实现开关器件的零电压开关（ZVS），从而减少开关损耗。 在详细的工作过程中，电源经历以下几个关键阶段： 1) 功率传输阶段 (t0～t1)：VT1和VT2同时导通，能量通过变压器从输入侧流向输出侧。钳位开关管VTR1保持关闭状态，防止电压尖峰。 2) 钳位阶段 (t1～t2)：VT1关闭，VT2继续保持导通，VTR1导通，此时钳位电路开始工作，确保VT1关断时的电压尖峰被钳位，实现软开关。 3) 转换阶段 (t2～t3)：VT2关闭，VTR1继续保持导通，能量通过变压器反向流动，回灌到输入端。 4) 充电阶段 (t3～t4)：VTR1关闭，变压器初级线圈充电，准备下一次功率传输。 5) 空闲阶段 (t4～t0)：所有开关管都关闭，系统进入等待状态，准备进入下一个周期。 通过优化开关控制策略和选择适当的元器件，双晶体管正激有源钳位软开关电源能够在保持高效能的同时，实现更平滑的开关操作，从而提升整体效率并满足85PLUS的要求。设计案例和实验结果可以进一步验证这种设计方法的有效性，为电源工程师提供了一种实用的解决方案，以应对日益严格的能效标准。