大家一起讨论一下有源箝位变换器 ( 正激反激都行)

billvicsunlinbo

各位专业人士大家好，一起分享以下我的理解，共同探讨.
实际产品研发中我运用了有源箝位软开关PWM技术, 采用以UCC2891为核心控制IC驱动P-MOSFET&N-MOSFET。工作频率：fs=40kHZ  
该方案主要特点:
3 l  R* q0 \1 s( }; C# b（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:
2 E* j- f1 ?$ O  J" ifile:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg

                               
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如图1，有源箝位ZVS正激变换器工作模式表
. n' e3 ?, X5 W+ C

模式 + A" e# f1 i; E: G	" _/ b& g4 x8 W1 ( j& _+ y9 ?% V, t2 n	2 / r8 \0 E* E+ M0 b* A# I8 J) _/ S	3磁复位	4磁复位	5 7 i4 ~2 H3 R$ d9 m, X( J/ i- w	6
时间段	T0~T1	T1~T2	T2~T3 + r4 G4 i4 ~+ u5 C/ y) I. O5 h. T( S	T3~T4	T4~T5 0 @# {& N( n, I6 b	T5~T0 ’ ; ~9 _/ K- }+ f: G  d6 S, f5 a' o
特征 # T9 {6 M* h& z( b: G6 j/ v	能量传送	谐振	谐振 7 T" ]# s% n7 W/ t1 ?9 l2 p	箝位	谐振	谐振
Tr1(主) & j( v+ [. `. v: d2 [* Z' f	ZVS开通 % D5 L: j- L* Q' E; L; P	关断 , f9 @  ~  K! q3 |! \9 H- S	关断	关断	关断 & c5 r5 |: s, [) ~2 i! R8 Y2 j	关断 ' I8 L2 R$ L& F. I! g4 j3 f7 k
Tr2	关断	关断 3 U9 z$ z* J% y	关断	ZVS开通 & k. r2 m2 I$ b	软关断	关断 ; f$ G1 o. Q# n9 W! D7 ?
Vds1	0	上升到Vin	继续升最值 6 ~( }( N. G5 l	Vs+Vc0 % ~% r3 h0 U9 ^	下降	下降到0
Im : T/ N3 s8 ^5 L2 M9 L# Z	上升变正	最大正值 ( G- a/ {; e" ]4 |0 t" O	线性下降 8 i  b2 T5 u5 a6 e) }9 h% h	下降变负 0 W( E$ C  i1 @- ?	最大负值 9 E$ O1 e" x( _% Z, J* [, z	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)
8 ]6 ^8 u: B0 y2 `$ i. J/ r5 F有源箝位正激变换：
% M+ T; c- v) ]2 z& }: Q# L( D; K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使激磁电流正负方向流通，这样磁芯在磁化曲线的一、三象限运行，提高磁芯利用率。
" @7 m- T7 V0 e; A" V5 l: Z3 y
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。（容易驱动电路设计,可以共地）
file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg

0 ~, k/ E/ Z% t; u- Z3 f9 g箝位电容两端电压基本恒定（但实际中要能有充放电波动）Uco=DUin/(1-D)
file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.jpgMOS开关管两端箝位电压    Uds=Uin/(1-D)   
4 L8 E: z# m4 o3 r4 R# W5 j" A) j& @工作模式具体分析：
! g5 Q) d. ^( r3 d, d# K* `9 h——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--à线性上升
% r- C9 {! l( Q  b: c: F/ C& d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--à线性上升,变压器原边由于Uin->变压器T1à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)

0 O, c1 L" n% \, Z8 w; E  ?& U
( T" u7 v' N4 j+ D! O模式2（箝位电容储能）: T1~T2
  {* {4 r1 W6 M# U# [当t=T1时刻，T1关断，T2依然断态, 励磁电流Im àD2（体二极管）àC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

" u5 `" y3 ^% m% D( _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:
6 L' z2 r" z* E2 W( z% m3 C( H: v

file:///C:/DOCUME%7E1/ADMINI%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.jpg

                               
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& k  `$ E2 Y: ^; ^5 u
$ }+ I  r4 E: l/ y
  e$ k" I8 V3 r# r" v: P7 j[ 本帖最后由 billvicsunlinbo 于 2008-1-3 10:54 编辑 ]

billvicsunlinbo

其实对于一些民用产品一直不怎么清楚怎么通过EMC方面的标准，自己想创业，主要存在这个方面的缺憾，希望大家一起交流，谢谢共享或者购买之

hao168

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