【正文】 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(chǔ)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。從上述的討論可知，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(dòng)復(fù)位，無須加復(fù)位電路；提高磁芯工作利用率。Tr2的電流容量一般是Tr1的二分之一到三分之一。輸入電壓Ui與開關(guān)管漏源電壓Uds有以下關(guān)系。而采用自動(dòng)復(fù)位技術(shù)不會(huì)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(dòng)復(fù)位技術(shù)進(jìn)行介紹，讀者可查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料。在t5~t7時(shí)間段內(nèi)，副邊續(xù)流二極管VD2續(xù)流導(dǎo)通。鉗位電容電流iCc=im，im由第一象限向第三象限過渡。勵(lì)磁電流開始經(jīng)過鉗位開關(guān)管S2反向流動(dòng)，im(t)=[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。在這個(gè)階段，次級(jí)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。開關(guān)模式1的持續(xù)時(shí)間為：t1t0=dT。與此同時(shí)，鉗位開關(guān)管S2也關(guān)斷，二極管VD1被反偏置而關(guān)斷，流過鉗位電容的電流iCc=0。 有源緩沖鉗位電路的組成原理與設(shè)計(jì)前面講述的緩沖電路均由無源元件構(gòu)成， 有源緩沖鉗位電路的組成和原理有源鉗位技術(shù)省去了傳統(tǒng)復(fù)位電路中所需的附加繞組或有能量消耗的RCD復(fù)位電路。開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電容對(duì)鉗位繞組進(jìn)行充電，直到電容電壓降到輸出反射電壓為止。能量回饋緩沖電路可以得到低的鉗位電壓，并且無損耗。緩沖電路的附加損耗主要為緩沖電路初始化過程中諧振電感上的損耗，主要表現(xiàn)為磁性材料的磁滯損耗和繞組電阻造成的損耗，損耗均隨初始化峰值電流增加而增加；緩沖電路中阻斷二極管VD3的損耗，主要表現(xiàn)為導(dǎo)通損耗及反向恢復(fù)損耗，這一損耗隨復(fù)位峰值電流增加而增加；開關(guān)管的附加導(dǎo)通損耗，為初始化電流有效值在開關(guān)管導(dǎo)通電阻上產(chǎn)生的損耗，隨初始化電流有效值增加而增加。即選擇di/dt耐量大的電容。~t7所示。開關(guān)管兩端電壓持續(xù)下降直到變壓器原邊電感電流為零，此后電壓保持不變，直到下一個(gè)開關(guān)周期到來。但由于變壓器原邊電流不能突變，在勵(lì)磁電流的作用下，CC2繼續(xù)放電，勵(lì)磁電感電流開始減?。浑娙軨C2的電壓VC，將有一個(gè)正向電壓加在變壓器原邊兩端，此時(shí)，二極管VDVD5同時(shí)導(dǎo)通，變壓器原邊繞組被短路到零，電容CC2的電壓增加到VC1=VC2=，VD4截至；由于變壓器原邊電流還未下降到零，在勵(lì)磁電流的作用下，CC2仍繼續(xù)放電，電容CC2的電壓VC，二極管VDVD5又同時(shí)導(dǎo)通，電容CC2的電壓又回到VC1=VC2=，就這樣經(jīng)過多次振蕩，直至電感電流減小到0，電容CC2的電壓穩(wěn)定到VC1=VC2=。開關(guān)管兩端的電壓為 () 經(jīng)過緩沖作用時(shí)間τ2開關(guān)管漏源電壓上升到Vi，故由上式可得等效電容的計(jì)算表達(dá)式為 () 開關(guān)管關(guān)斷緩沖電流流向VDVD2開始導(dǎo)通后，勵(lì)磁電流iL將從緩沖電路轉(zhuǎn)移到鉗位二極管，直到t5時(shí)刻iL下降到0，去磁結(jié)束。~t4期間。開關(guān)管關(guān)斷瞬間，VCs1= VCs2= Vi，VC1= VC2= 0，變壓器初級(jí)電壓為Vi。~t1所示。，Vi對(duì)Ls，Cs1和Cs2諧振充電，CsCs2電壓和iLs電流從0開始增加，當(dāng)電容電壓增加到VCs1= VCs2= ，電流iLs上升至最高點(diǎn)，且電感Ls開始放電，并與Vi一起對(duì)電容繼續(xù)充電，電流iLs開始下降，直到半個(gè)諧振周期后VCs1= VCs2= Vi， 此時(shí)由于VDsVDs1導(dǎo)通而將電容電壓鉗位而不再增加，緩沖電容極性分別為：Cs1左負(fù)右正，Cs2左正右負(fù)。但是，由于其開關(guān)管的開關(guān)損耗較大，限制了其開關(guān)頻率和功率密度的進(jìn)一步提高。在開關(guān)管開通過程中，為了減小緩沖電路對(duì)變換器正常工作的影響，要求電容Cs的放電時(shí)間t12和諧振時(shí)間t23盡量短。t= t6時(shí)，電容電壓VCr降到零，同時(shí)電感電流iLr上升到iin，(g)所示。(6) t4~t5從t4開始，由于開關(guān)VT關(guān)斷，一方面輸入電源Vi經(jīng)L、VD1向Cs充電，VCs從零開始上升（開關(guān)VT近似零電壓關(guān)斷）；另一方面Vi經(jīng)L、Lr 、Cr和VD3向負(fù)載供電，電容Cr放電，VCr下降，iLr上升，(f)所示。電容電壓VCr繼續(xù)上升，(d)所示。(3) t1~t2從t1開始，二極管VD關(guān)斷后，CS開始經(jīng)VDCr、Lr和開關(guān)管VT放電，VCr從零開始上升，電流iLr從零反向增加，（c）所示。從中可看出：在一個(gè)開關(guān)周期變換器的工作過程可分成七個(gè)階段，其中粗實(shí)線表示電流流通路徑。 LCD緩沖電路的組成原理與設(shè)計(jì)采用RCD緩沖電路將產(chǎn)生損耗，而LCD緩沖電路不包含耗能元件，幾乎不產(chǎn)生損耗，所以又稱為無源無損緩沖電路。 ()在每個(gè)開關(guān)周期中，緩沖器電阻R2損耗的能量與在“關(guān)斷”周期結(jié)束時(shí)C2所儲(chǔ)存的能量相同。② 耗能電阻R2的確定為使緩沖電路取得期望的效果，耗能電阻R2的選擇應(yīng)使電容C2能在晶體管最小導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)充分放電。Vce的上升幅度取決于漏感、鉗位電容及原邊電流的大小。但由于變壓器漏感的作用，變壓器原邊繞組電流ip不能突變，多余的電流流向緩沖電路。如果次級(jí)到初級(jí)的反射電壓為Vf=nVo，漏感電壓為Vl，則反饋電壓產(chǎn)生的能量為 ()根據(jù)能量守恒，有，考慮到式()~ ()，可得到鉗位電阻為 ()④ 鉗位電容C1的確定鉗位電容C1的取值應(yīng)足夠大，以確保在開關(guān)關(guān)斷期間，其電壓上升幅度足夠小，這也使得在一個(gè)開關(guān)周期中，電容C1上的電壓波動(dòng)很小，通常其電壓波動(dòng)幅度ΔVC的取值為鉗位電壓的2%—5%，假設(shè)ΔVC=5%VC，則鉗位電容C1的取值應(yīng)滿足 ()2. 緩沖電路設(shè)計(jì)之二（1）緩沖器環(huán)節(jié)工作原理 所示（由RC2和VD2組成）， 所示。 緩沖器作用及電流電壓波形（2） 緩沖器參數(shù)計(jì)算① 鉗位電壓VC的確定。在每個(gè)開關(guān)周期的其余時(shí)間里，電容C1通過電阻R1放電，電容電壓下降。假設(shè)變換器工作在CCM模式且已進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)tt1時(shí)，開關(guān)管VT1導(dǎo)通，輸入電壓Vi加在變壓器繞組上，由于二極管VD1反相偏置而處于關(guān)斷狀態(tài)，鉗位電容C1只能通過電阻R1放電，電容兩端電壓VC下降。其中CC2為鉗位電容，RR2為耗散電阻。無源緩沖電路又分為無源有損緩沖電路和無源無損緩沖電路：如果緩沖電路中儲(chǔ)能元件的能量消耗在其吸收電阻上，則稱其為耗能式緩沖電路或無源有損緩沖電路（如RC