大家一起讨论一下有源箝位 正激反激都行,稍微高深点
用UCC2891为核心控制IC驱动P-MOSFET&N-MOSFET。该方案主要特点:
(1)可实现变压器磁心的自动磁复位,不必另加复位措施;
(2)使激磁电流正负方向流通,使磁心在磁化曲线一、三象限运行,提高磁心利用率;
(3)减小功率开关管上的电压应力(变压器原边绕组伏秒平衡)
(4) 正激变换器的铜损较低(使用无气隙的铁心,电感值较高)。纹波电流和纹波电压小。应用于低压、大电流、功率较大场合。(而反激适合小功率场合,并联工作容易,可以自动均衡,多台并联时采用反激为多)
正激有源箝位电路工作原理:
如图1,其输出电压公式: (1)
表2.1有源箝位ZVS正激变换器工作模式表
模式 1 2 3磁复位 4磁复位 5 6
时间段 T0~T1 T1~T2 T2~T3 T3~T4 T4~T5 T5~T0 ’
特征 能量传送 谐振 谐振 箝位 谐振 谐振
Tr1(主) ZVS开通 关断 关断 关断 关断 关断
Tr2 关断 关断 关断 ZVS开通 软关断 关断
Vds1 0 上升到Vin 继续升最值 Vs+Vc0 下降 下降到0
Im 上升变正 最大正值 线性下降 下降变负 最大负值 线性上升
主要思路: 开关上并联吸收电路——可以抑制电力电子系统开关浪涌电压、电流,使电路中储能被利用或者被反馈到电网(有源)——将开关管上电压箝位在一定范围内(箝位)
有源箝位正激变换: 在功率开关管上并联箝位电路(有源和无源箝位(RCD和LCD网络)电路 )——箝位开关器件电压和变压器铁心磁通自动复位)激磁电流正负方向流通,使磁芯在磁化曲线的一、三象限运行,提高磁芯利用率。
强调指出, 单端开关变换器中,有源箝位电路由箝位开关(小功率MOSFET)和箝位电容串联组成,有两种接法——并在主开关管上和并在变压器原边绕组两端。主开关off期间,箝位电容将其两端电压箝位,其本保持不变。(图2.2容易驱动电路设计,可以共地)
图2.1 Uco=DUin/(1-D)
图2.2 Uco=Uin/(1-D)
工作模式具体分析:
——如图2.1,假设t<T0阶段,TR1、TR2都关断,Vds1谐振下降至零Vds1=0,变压器原边电流Im从最大负值--线性上升
模式1(供能阶段): T0~T1 能量传送给负载,励磁电感储能 。TR1导通,TR2断态.励磁电流从最大负值--线性上升,变压器原边由于Uin->变压器T1主开关TR1充磁,变压器
正向激磁。
TR2的电压Uds2=Uin+Uco(箝位电容电压)
箝位电容被预充到 Uco=DUin/(1-D)
模式2(箝位电容储能): T1~T2 当t=T1时刻,T1关断,T2依然断态, 励磁电流Im D2(体二极管)C箝位电容.开始下降,励磁电感能量转化到箝位电容,原边电感感应电势方向改变。直到Im正向电流下降到零 .主开关管两端电压被箝位在Vco+Vin
模式3(箝位电容释放能量,自动磁复位)T1断态, T2开通。t=T2时刻,励磁电感电流Im=0, T2导通, 然后由于谐振缘故,C箝位电容开始放电,Im反向电流并开始增加. 知道箝位电容电压到初始值,磁复位过程结束。完成周期运行.
参考工作波形:
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