Active clamp flyback 基本原理与设计介绍.pptVIP

有源箝位基本原理与設計介紹  Summary 现有開關電源中的相關部分設計 有源箝位基本原理介紹 反激式电源基本结构 Active clamp flyback 对于目前在７５Ｗ－600Ｗ等级的电源来说，可能因为某种原因而需要低成本，大家所常采用的拓扑可能还是反激，所以所面临的必然问题就是损耗，输出功率越大，因为变压器漏感所造成的损耗越大，反向ＳＰＩＫ也就越高，同时ＭＯＳＦＥＴ的应力越高，关断及开通损耗也很高．散热条件要求也就高． 关于active clamp flyback 拓扑思考 如果采用active clamp flyback 拓扑 ，利用箝位电路来实现变压器漏感能量的转换以及实现MOSFET的软关断及零电压开通。与常规反激变换电路相比，第一、有源箝位反激变换电路具有以下未增加额外的损耗（RCD线路相比），反而因为可以再次利用漏感能量。第二、对于主功率管和辅助开关管有明显优点：他有效减低主开关管在关断时的过高电压应力，同时并提供了零电压开关环境；第三、在一定程度上降低了输出整流二极管的di/dt；第四、谐振期间能够对变压器磁芯进行有效复位（有反向的复位电流），增加了磁芯的利用率；第五、针对以上优点，开关频率可以增高，有效减小磁性元件体积，增加电源的功率密度以及降低热量损耗，提高整体效率． 虽然效率在现有软开关技术中不是最高，但相对来讲可以提高6%左右，价钱相对来说便宜可行，其控制电路在不改变原用IC（UC3842）的情况下，自己用简单的外加线路即可以得到辅助箝位管信号。现实方法简单。当然也可以使用专用的ＩＣ。 active clamp flyback　基本拓扑 具体工作状态分析 整个分析过程是基于以下假想条件 理想的开关元器件 励磁电流是非零且正向（如以上例图所示）。 Ｌｒ（包含变压器内部所有漏感和外加电感）比变压器励磁电感Ｌｍ小的多，（一般取Ｌｍ的５％到１０％） Ｌｒ中存储有足够的能量能够彻底的泄放Ｃｒ，是Ｓ１的体二极管导通。 满足 　最后一个假设是基于Ｌr和Ｃclamp的半个谐振周期比Ｓ１的最大Ｔoff长 Ｔ０－Ｔ１：在Ｔ０时刻，Ｓ１工作（ｏｎ），辅助开关管（Ｓ２）是关断的，输出二极管Ｄ１与Ｓ２的反并二极管一样都被反向偏置，主励磁电感以及谐振电感被线性充电，就如正常的反激变压器电感模式一样．（在开始的时候，变压器原边应该有一个有负向转为正向的过程） Ｔ１－Ｔ２：在Ｔ１时刻，Ｓ１断开（ off ），Ｓ１的节电容或者外加电容将被励磁电流充电，此电流等于谐振电感的电流，（此时实际上也是谐振模式，只是因为Ｃｒ很小，所以此段时间很断，所以可以看作是线性充电） Ｔ２－Ｔ３：在Ｔ２时刻，Ｃｒ充电至　　　　　　　，使Ｓ２的反并二极管可以导通，因为Ｃclamp足够大，所以它可以将Ｌｒ与Ｌｍ的电压箝制在一个电压值　　　　，同时因为Ｃclamp足够大，所以我们可以看作绝大部分电流都经过二极管进入了Ｃclamp， 　　因此， Ｔ３－Ｔ４：在Ｔ３时刻，原边电压已经达到可以使副边的电压让二极管Ｄ１正偏，变压器原边的电压也被箝制在NVo，Ｌｒ与Ｃclamp进入谐振，为了使Ｓ２获得ＺＶＳ，所以必须在此谐振电流反向前开通．一般情况，我们在延长Ｔｄ后（此时只要能够确保二极管已经开通即可）就可以开通Ｓ２．在此正向谐振过程中，变压器中存储的部分能量以及漏感的全部能量转移到Ｃclamp，同时，在反向谐振的时候，存储在Ｃclamp中的能量被释放出来． Ｔ４－Ｔ５：在Ｔ４时刻，辅助开关管Ｓ２关断off ，有效的将箝位电容从谐振贿赂中移除，新的谐振网络（Ｃｒ与Ｌｒ）开始谐振，在Ｃｒ开始谐振（放电）的时刻，变压器原边的电压被箝位在ＮＶｏ． Ｔ５－Ｔ６：假设在Ｌｒ中存储的能量比Ｃｒ中存储的能量大，在这个时刻，Ｃｒ将会被充分放电，以至需Ｓ１的体二极管开始续流，所以此时谐振电感被箝制在　　　　此后，在电流没有反向前开通Ｓ１就可以得到“ＺＶＳ”． 　　 缺点及需改进点 THE END * 李伦全 在确定的条件下选择恰当的拓扑去满足确定的要求 －－这是每个工程师的设计基本原则 反激式电源基本结构 Spike 产生原因分析 A、变压器等效分析 Ｂ、ＭOSFET对应波形 现行常见改善方案 Active-clamp（有源箝位正激＼反激＼正－反激） Quasi –resonant(准谐振） ＱＲ模式的优＼缺点 　相比传统的方式其在ＭＯＳＦＥＴ在下次开通的时候，ＶＤ　Ｓ电压在低谷点．在某个电压范围，甚至可以做到真正意义的ＺＶＳ，当超过这个区域的时候必定有个ＶＤＣ．但相比传统的方式已经可以降低较多损耗． 由于ＱＲ模式的这种控制技术本身决定了频率会变化，所以在某种程度上改变了过去固定频率的一些缺点，ＥＭＩ会有些改进就是得益于频率变化，干扰能量的频率分散