一种有源箝位Flyback软开关电路设计

电源技术论文一种有源箝位Flyback软开关电路设计摘要:介绍了一种有源箝位Flyback变换器ZVS实现方法,并对其软开关参数重新设计。该方案不但能实现主辅开关管的ZVS,限制输出整流二极管关断时的di/dt,减小整流二极管的开关损耗,同时也有效地降低了开关管的电压应力。关键词:零电压开关;电流反向;有源箝位引言Flyback变换器由于其电路简单,在小功率场合被普遍采用。但是,由于变压器漏感的存在,引起开关管上过高的电压应力。普通的RCD嵌位Flyback变换器其漏感能量消耗在嵌位电阻R上,开关管上电压应力的大小取决于消耗在嵌位电阻上能量的大小。消耗在嵌位电阻上的能量越多,开关管的电压应力就越低,但也影响了整个变换器的效率,因此,普通的RCD嵌位Flyback变换器总存在着开关管电压应力与整个变换器效率之间的矛盾。轻小化是目前电源产品追求的目标。而提高开关频率可以减小电感、电容等元件的体积。但是,开关频率提高的瓶颈是开关器件的开关损耗,于是软开关技术就应运而生。一般,要实现比较理想的软开关效果,都需要有一个或一个以上的辅助开关为主开关创造软开关的条件,同时希望辅助开关本身也能实现软开关。本文介绍的一种有源嵌位Flyback软开关电路,不但能实现ZVS,而且也解决了前述的普通RCD嵌位Flyback变换器中存在的问题。1工作原理电路如图1所示,其两个开关S1及S2互补导通,中间有一定的死区以防止共态导通。变压器激磁电感Lm设计得较大,使电路工作在电流连续模式(CCM),如图2的iLm波形所示。而电感Lr设计得较小(LrLm),使流过Lr的电流在一个周期内可以反向,如图2的iLr波形所示。考虑到开关的结电容以及死区时间,一个周期可以分为8个阶段,各个阶段的等效电路如图3所示。其工作原理如下。