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求有源箝位正激變換器之理論分析與設(shè)計(jì)方法？

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2018-08-02

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DC/DC鉗位正激拓?fù)浞浅＿m合中小功率的DC/DC變換器電源設(shè)計(jì)。本文給出了有源鉗位正激變換器的理論分析和設(shè)計(jì)方法。一臺(tái)應(yīng)用于通訊設(shè)備，寬范圍輸入電壓的150W電源被設(shè)計(jì)出來，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了理論分析。　　1 引言　　單端正激變換器拓?fù)湟云浣Y(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低廉而被廣泛應(yīng)用于獨(dú)立的離線式中小功率電源設(shè)計(jì)中。在計(jì)算機(jī)、通訊、工業(yè)控制、技術(shù)'>儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，這類電源具有廣闊的市場需求。當(dāng)今，節(jié)能和環(huán)保已成為全球?qū)哪茉O(shè)備的基本要求。所以，供電單元的效率和電磁兼容性自然成為開關(guān)電源技術(shù)'>開關(guān)電源的兩項(xiàng)重要指標(biāo)。而傳統(tǒng)的單端正激拓?fù)?，由于其磁特性工作在第一象限，并且是硬開關(guān)工作模式，決定了該電路存在一些固有的缺陷：變壓器體積大，損耗大；開關(guān)器件電壓應(yīng)力高，開關(guān)損耗大；dv/dt和di/dt大，EMI問題難以處理。　　為了克服這些缺陷，文獻(xiàn)[1][2][3]提出了有源鉗位正激變換器拓?fù)?，從根本上改變了單端正激變換器的運(yùn)行特性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)零電壓軟開關(guān)工作模式，從而大量地減少了開關(guān)器件和變壓器的功耗，降低了dv/dt和di/dt，改善了電磁兼容性。因此，有源鉗位正激變換器拓?fù)溲杆佾@得了廣泛的應(yīng)用。　　然而，有源鉗位正激變換器并非完美無缺，零電壓軟開關(guān)特性也并非總能實(shí)現(xiàn)。因而，在工業(yè)應(yīng)用中，對(duì)該電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)顯得尤為重要。本文針對(duì)有源鉗位正激變換器拓?fù)洌M(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，指出了該電路的局限性，并給出了一種優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。　　2 正激有源鉗位變換器的工作原理　　如圖1所示，有源鉗位正激變換器拓?fù)渑c傳統(tǒng)的單端正激變換器拓?fù)浠鞠嗤?，只是增加了輔助開關(guān)Sa（帶反并二極管）和儲(chǔ)能電容Cs，以及諧振電容Cds1、Cds2，且略去了傳統(tǒng)正激變換器的磁恢復(fù)電路。磁飽和電感Ls用來實(shí)現(xiàn)零電壓軟開關(guān)，硬開關(guān)模式用短路線替代。開關(guān)S和Sa工作在互補(bǔ)狀態(tài)。為了防止開關(guān)S和Sa共態(tài)導(dǎo)通，兩開關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)間留有一定的死區(qū)時(shí)間。下面就其硬開關(guān)工作模式和零電壓軟開關(guān)工作模式分別進(jìn)行討論。為了方便分析，假設(shè)：　　1）儲(chǔ)能電容Cs之容量足夠大以至于其上的電壓Vcs可視為常數(shù)；　　2）輸出濾波電感Lo足夠大以至于其中的電流紋波可忽略不計(jì)；　　3）變壓器可等效成一個(gè)勵(lì)磁電感Lm和一個(gè)匝比為n的理想變壓器并聯(lián)，并且初次級(jí)漏感可忽略不計(jì)；　　4）所有半導(dǎo)體器件為理想器件。　　2.1 有源鉗位正激變換器硬開關(guān)工作模式　　硬開: 回答者：網(wǎng)友

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