【正文】 勵(lì)磁電流達(dá)到正向最大值Im(+)=im(t0)+VidT/Lm+nCsVi2/(2LmIO)。開關(guān)模式2的持續(xù)時(shí)間為：t2t1=nCSVi/IO③ 開關(guān)模式3（t2~t3，（c）） 在t2~t3時(shí)段內(nèi)，初級的電流不再包括負(fù)載電流，即iN1(t)=im(t)=Im(+)coswm(tt2)，這時(shí)勵(lì)磁電感與CS諧振，結(jié)電容CS上的電壓uCs上升，uCs(t)=Vi+Im(+)Zmsinwm(tt2)，其中Zm=(LM/CS)1/2是勵(lì)磁電感和結(jié)電容的特征阻抗；wm=1/Zm是勵(lì)磁電感和結(jié)電容的諧振角頻率。加在變壓器的初級繞組的電壓為反向電壓，即勵(lì)磁電流開始由正向最大值Im(+)減小，磁心開始復(fù)位。在這個(gè)階段，次級繞組的電壓也為負(fù)，整流管VD1關(guān)斷，負(fù)載電流經(jīng)過續(xù)留二極管VD2續(xù)流，此時(shí)，在t3時(shí)刻，CS的電位uCs=Vi+VCc，勵(lì)磁電流im(t3)= Im(+){1[VCc/(Im(+)Zm)]2}1/2 ，開關(guān)模式三結(jié)束。這個(gè)階段持續(xù)時(shí)間為：t3t2=[sin1(VCc/Im(+)Zm)]/wm。④ 開關(guān)模式4（t3~t4，（d））在t3時(shí)刻，CS的電壓uCs上升到Vi+VCc時(shí)，鉗位二極管VDC被正向偏置導(dǎo)通，勵(lì)磁電流流經(jīng)鉗位二極管VDC，鉗位開關(guān)兩端的電壓變?yōu)榱?，主開關(guān)的電壓被鉗制在Vi+VCc，即uCs(t)= Vi+VCc，這樣可以限制主開關(guān)的電壓應(yīng)力，負(fù)載電流繼續(xù)流經(jīng)二極管VD2續(xù)流。此時(shí)，加在變壓器初級繞組上的電壓為VCc，變壓器勵(lì)磁電流繼續(xù)下降，im(t)=im(t3)[VCc(tt3)]/Lm。由于t3時(shí)刻鉗位二極管VDC導(dǎo)通，將鉗位開關(guān)管S2的電壓鉗位在零處，這樣就可以實(shí)現(xiàn)S2的零電壓開通。在t4時(shí)刻，勵(lì)磁電流下降到零，開關(guān)模式4結(jié)束。這個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間為：t4t3=[Lmim(t3)]/VCc。⑤ 開關(guān)模式5（t4~t5，（e）） 在開關(guān)模式5中，鉗位開關(guān)管S2處于開通狀態(tài)，鉗位二極管VDC截止。勵(lì)磁電流開始經(jīng)過鉗位開關(guān)管S2反向流動，im(t)=[VCc(tt3)]/Lm。在t5時(shí)刻，也就是當(dāng)勵(lì)磁電流為im(t3)時(shí)，關(guān)斷S2，由于鉗位電容和結(jié)電容的存在，鉗位開關(guān)管兩端的電壓不能突變，故S2是零電壓關(guān)斷。開關(guān)模式5的持續(xù)時(shí)間為：t5t4=[Lmim (t3)]/VCc。 在t3~t5階段，由于變壓器磁能與鉗位電容的磁能相互交換，CC產(chǎn)生充放電的過程，使VCc 有所變化，其變化量為Δu，Δu為CC上的紋波電壓值，主開關(guān)電壓被鉗位在Vi+VCc+Δu，若開關(guān)頻率越高，則Δu越小，當(dāng)ΔuVCc，則可認(rèn)為鉗位電容上的電壓基本恒定。鉗位電容電流iCc=im，im由第一象限向第三象限過渡。這就是磁通復(fù)位的過程。該時(shí)段電路的主要特征是鉗位開關(guān)管導(dǎo)通，鉗位電路運(yùn)行，變壓器磁通復(fù)位。⑥ 開關(guān)模式6（t5~t7，（f）） 在開關(guān)模式6中，S1仍為關(guān)斷狀態(tài)，在t5時(shí)刻，鉗位開關(guān)管S2被驅(qū)動關(guān)斷，變壓器勵(lì)磁電感與S1的結(jié)電容再次諧振，使CS放電，且uCs從Vi+VCc開始諧振下降，在t5~t6時(shí)段，CS上的電壓為ViuCs(t) =Vi+VCccoswm(tt5)Zmim(t3)sinwm(tt5)Vi+VCc，因?yàn)閡N1= uCsVi，可以看出uN1會隨著uCs的下降而下降，所以勵(lì)磁電流的下降趨勢變得相對比較緩慢，im(t)=im(t3)coswm(tt5) VCcsinwm(tt5)/Zm；在t6時(shí)刻，CS上的電壓下降為Vi，這個(gè)過程持續(xù)的時(shí)間為：t6t5=tg1[VCc/Zmim(t3)]/wm；在t6~t7時(shí)段，uCs從Vi開始諧振下降，所以在這個(gè)階段內(nèi)，加在勵(lì)磁電感兩端的電壓為正向電壓，勵(lì)磁電流開始反向增加；在t7時(shí)刻，uCs=0，S1的體二極管導(dǎo)通，即uCs被鉗位在零，為下個(gè)周期主開關(guān)零電壓開通創(chuàng)造了條件。在t5~t7時(shí)間段內(nèi)，副邊續(xù)流二極管VD2續(xù)流導(dǎo)通。在t7時(shí)刻，開通主開關(guān)管S1，開始下一個(gè)開關(guān)周期。有源鉗位雖然有著許多優(yōu)點(diǎn)，但是如果有源鉗位電路設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確，在輸入電壓和負(fù)載瞬間變化時(shí)，尖峰鉗位電壓和勵(lì)磁電流會使初級側(cè)開關(guān)承受過大的電壓應(yīng)力并使鐵心飽和。另外可能會產(chǎn)生的一個(gè)問題是，當(dāng)主開關(guān)開通時(shí)，瞬間的正向勵(lì)磁電流會使鉗位開關(guān)的體二級管導(dǎo)通，又由于鉗位電容和鉗位開關(guān)體二級管的低阻抗電流路徑，這樣Vi 、VDc、S1就形成了通路，導(dǎo)致整個(gè)電路的失敗。而采用自動復(fù)位技術(shù)不會產(chǎn)生上述的問題，同樣也可消除變壓器飽和，限于篇幅，這里不再就自動復(fù)位技術(shù)進(jìn)行介紹，讀者可查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料。 有源鉗位電路主要元件參數(shù)設(shè)計(jì)考慮電路設(shè)計(jì)包括主電路設(shè)計(jì)，輔助電路設(shè)計(jì)及控制電路設(shè)計(jì)，與普通的單端正激PWM變換電路的設(shè)計(jì)相比，有特殊性也有共同點(diǎn)，其基本的設(shè)計(jì)步驟如下。（1）根據(jù)輸入輸出電壓和輸出電流，選定主電路的拓?fù)湫问?，開關(guān)器件的種類和開關(guān)頻率fs，以及變壓器磁芯材料的種類和鐵心的形式。（2）確定最大占空比Dmax。輸入電壓Ui與開關(guān)管漏源電壓Uds有以下關(guān)系。 （）因?yàn)樵谧罡咻斎腚妷篣imax和最高輸出電壓Domax時(shí)有最大占空比Dmax，所以我們可以規(guī)定Uimax，然后由式（）求出Dmax。（3）主開關(guān)管選擇。主開關(guān)管Tr1的電流有效值為 （）漏源電壓由下式求出，即 （）（4）諧振電容C實(shí)現(xiàn)零電壓轉(zhuǎn)換的條件是諧振周期要大于兩倍的關(guān)斷時(shí)間，即 （）所以，諧振電容C為 （）（5）輔助開關(guān)Tr2的選取。Tr2的電流容量一般是Tr1的二分之一到三分之一。電壓定額相同或稍低一些。（6）控制電路?？刹捎眉煽刂菩酒纳鲜龅挠懻摽芍?，有源正激變換器具有如下優(yōu)點(diǎn)，主開關(guān)管和鉗位開關(guān)管可以在零電壓下完成開關(guān)過程，減小了功率開關(guān)管上過高的電壓應(yīng)力；；有源鉗位可使磁芯自動復(fù)位，無須加復(fù)位電路；提高磁芯工作利用率。主要缺點(diǎn)是增加了鉗位開關(guān)，增加了控制電路的復(fù)雜性，在電路設(shè)計(jì)上需要給出一個(gè)與主功率開關(guān)管驅(qū)動電路隔離的能給出可控占空比信號的驅(qū)動電路；另外，主功率開關(guān)管的零電壓條件明顯與負(fù)載有關(guān)。 本章小節(jié)以上分析了RCD緩沖電路、LCD緩沖電路和能量回饋緩沖電路，并進(jìn)行比較。 三種緩沖電路的比較RCDLCD能量回饋簡單性及成本最簡單昂貴簡單損耗損耗無損無損鉗位電壓與輸入電壓的關(guān)系不相關(guān)不敏感線性鉗位電壓與負(fù)載電流的關(guān)系相關(guān)不相關(guān)，但與漏感相關(guān)不相關(guān)寬輸入電壓范圍最適合適合不適合開關(guān)管電壓高低低開關(guān)管電流低高中額外磁芯不需要需要不需要RCD緩沖電路是一種低能耗緩沖電路，目的是耗散過電壓的能量。LCD緩沖電路和能量回饋緩沖電路均能有效地降低開關(guān)管的尖峰電壓，并能將變壓器漏感儲存的能量全部返回到輸入電源，大大提高了電源的轉(zhuǎn)換效率。