有源鉗位正激變化器的工作原理-文庫(kù)吧資料
2025-08-07 19:38本頁(yè)面
【正文】 ，在該工作階段，箝位電容和諧振電容和激磁電感和漏電感一起處于諧振狀態(tài)。在該階段內(nèi)，箝位電容和諧振電容與激磁電感和漏電感一起處于諧振狀態(tài)，這一時(shí)間段等效電路拓?fù)淙鐖D28所示：圖28 工作模式5Fig. 28 State 5(~)在這一時(shí)間段內(nèi)有： (29)式中：為諧振電路的特征阻抗，為諧振電路的諧振角頻率。當(dāng)副邊電壓大于同步整流管的門(mén)極驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，導(dǎo)通。從提高效率的角度來(lái)講，希望這段時(shí)間越短越好，因?yàn)樵谠撾A段內(nèi)，原邊電流和副邊電流，都是通過(guò)相對(duì)高導(dǎo)電阻的寄生二極管，而不是低導(dǎo)電阻的MOS管通道，因而造成了導(dǎo)通損耗的增加。(4)工作模式4 (~) 在時(shí)刻，箝位開(kāi)關(guān)管的寄生二極管導(dǎo)通，該工作階段內(nèi)，激磁電流保持不變，和諧振電感一起進(jìn)行諧振，變壓器進(jìn)入磁復(fù)位過(guò)程，因?yàn)殡娏魇钦虻模谶@個(gè)階段可以給箝位管以導(dǎo)通信號(hào)，從而使實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)通。在該工作階段內(nèi)，諧振電容和諧振電感一起處于諧振狀態(tài)，這一時(shí)間段等效電路拓?fù)淙鐖D26所示，那么在這一時(shí)間段內(nèi)有： (27)式中：為諧振電路的特征阻抗為諧振電路的角頻率圖26 工作模式3Fig. 26 State 3(~)到時(shí)刻，諧振電容上的電壓諧振到，該諧振階段結(jié)束。在該工作階段內(nèi)，諧振電容、諧振電感和勵(lì)磁電感一起處于諧振狀態(tài)，這一時(shí)間段等效電路拓?fù)淙鐖D25所示：圖25 工作模式2Fig. 25 State 2(~)在這一時(shí)間段內(nèi)有： (24)式中：為諧振電路的特征阻抗為諧振電路的角頻率因?yàn)橹C振電容很小，諧振電路的特征阻抗很大，所以諧振電容兩端的電壓能迅速增長(zhǎng)，因此上式可改寫(xiě)為： (25)在該階段內(nèi)變壓器原邊繞組上的電壓逐漸減?。? (26)當(dāng)時(shí)刻，變壓器兩端的電壓下降到0V，即：，該工作過(guò)程結(jié)束。(2)工作模式2(~) 在時(shí)刻，主功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，在諧振電容的作用下，主功率管漏源兩端的電壓開(kāi)始緩慢上升，因而實(shí)現(xiàn)了零電壓關(guān)斷。在該工作階段內(nèi)，諧振電感和變壓器原邊勵(lì)磁電感上的電流在輸入電壓作用下線(xiàn)性增長(zhǎng)，這一時(shí)間段的等效電路拓?fù)淙鐖D24所示：圖24 工作模式1Fig. 24 State 1(~)在這段時(shí)間內(nèi)有： (23)在時(shí)刻，主功率開(kāi)關(guān)管上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)消失，關(guān)斷，該工作階段結(jié)束。圖23 有源箝位正激變換器的主要參數(shù)波形Fig. 23 Waveforms of active clamp forward converter圖21所示電路在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期中可分為10個(gè)工作模式，其工作過(guò)程如下：(1)工作模式1(~) 在時(shí)刻，同步整流管的體二極管、換流結(jié)束，同步整流管導(dǎo)通，輸入能量通過(guò)變壓器和整流管傳送到輸出負(fù)載。(6)為了使主管能完全實(shí)現(xiàn)ZVS開(kāi)通，諧振電感存儲(chǔ)的磁場(chǎng)能大于寄生電容存儲(chǔ)的電場(chǎng)能。(4)諧振電感遠(yuǎn)小于勵(lì)磁電感。(2)箝位電容遠(yuǎn)大于諧振電容。為輸出濾波電感，為輸出濾波電容。為主功率管、箝位開(kāi)關(guān)管的輸出電容和變壓器繞組的寄生電容之和。在圖21所示電路中，為主功率開(kāi)關(guān)管，箝位電容和箝位開(kāi)關(guān)管串聯(lián)構(gòu)成有源箝位支路，并聯(lián)在主功率開(kāi)關(guān)管兩端。此外，許多半導(dǎo)體公司已經(jīng)專(zhuān)門(mén)針對(duì)這種變換器開(kāi)發(fā)出了一系列的P溝道功率MOSFET，因而在選取器件時(shí)已經(jīng)沒(méi)有了很大的限制。關(guān)于箝位開(kāi)關(guān)管柵驅(qū)動(dòng)的具體設(shè)計(jì)方法將在以后的章節(jié)中進(jìn)行詳細(xì)地論述。而低邊箝位電路的箝位開(kāi)關(guān)管為P型管，那么對(duì)于它的驅(qū)動(dòng)來(lái)說(shuō)，只需要由一個(gè)電阻、一個(gè)電容和一個(gè)二極管組成電平位移電路即可實(shí)現(xiàn)。(3)柵極驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法 箝位電路選擇的不同，對(duì)箝位開(kāi)關(guān)管的柵極
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