一种有效的反激钳位电路设计方法VIP免费

1/11一种有效的反激钳位电路设计方法引言单端反激式开关电源具有结构简单、输入输出电气隔离、电压升／降范围宽、易于多路输出、可靠性高、造价低等优点，广泛应用于小功率场合。然而，由于漏感影响，反激变换器功率开关管关断时将引起电压尖峰，必须用钳位电路加以抑制。由于钳位电路比有源钳位电路更简洁且易实现，因而在小功率变换场合钳位更有实用价值。漏感抑制变压器的漏感是不可消除的，但可以通过合理的电路设计和绕制使之减小。设计和绕制是否合理，对漏感的影响是很明显的。采用合理的方法，可将漏感控制在初级电感的％左右。设计时应综合变压器磁芯的选择和初级匝数的确定，尽量使初级绕组可紧密绕满磁芯骨架一层或多层。绕制时绕线要尽量分布得紧凑、均匀，这样线圈和磁路空间上更接近垂直关系，耦合效果更好。初级和次级绕线也要尽量靠得紧密。钳位电路参数设计变压器等效模型图为实际变压器的等效电路，励磁电感同理想变压器并联，漏感同励磁电感串联。励磁电感能量可通过理想变压器耦合到副边，而漏感因为不耦合，能量不能传递到副边，如果不采取措施，漏感将通过寄生电容释放能量，引起电路电压过冲和振荡，影响电路工作性能，还会引起问题，严重时会烧毁器件，为抑制其影响，可在变压器初级并联无源钳位电路，其拓扑如图所示。2/11钳位电路工作原理引入钳位电路，目的是消耗漏感能量，但不能消耗主励磁电感能量，否则会降低电路效率。要做到这点必须对参数进行优化设计，下面分析其工作原理：当关断时，漏感释能，导通，上电压瞬间充上去，然后截止，通过放电。3/11就是反射电压均是将反射电压吸收了部分实验表明，越大，这儿就越平滑实验表明或值越小就会这样，太小，放电就快，太小很快充满，小到一定程度就会这样回到零。4/11)若值较大，上电压缓慢上升，副边反激过冲小，变压器能量不能迅速传递到副边，见图()；)若值特别大，电压峰值小于副边反射电压，则钳位电容上电压将一直保持在副边反射电压附近，即钳位电阻变为死负载，一直在消耗磁芯能量，见图()；)若值太小，上电压很快会降到副边反射电压，故在开通前，钳位电阻只将成为反激变换器的死负载，消耗变压器的能量，降低效率，见图()：)如果值取得比较合适，使到开通时，上电压放到接近副边反射电压，到下次导通时，上能量恰好可以释放完，见图()，这种情况钳位效果较好，但电容峰值电压大，器件应力高。第)和第)种方式是不允许的，而第)种方式电压变化缓慢，能量不能被迅速传递，第)种方式电压峰值大，器件应力大。可折衷处理，在第)种方式基础上增大电容，降低电压峰值，同时调节，，使到开通时，上电压放到接近副边反射电压，之后继续放电至下次开通，如图()所示。本人认为此分析清楚地说明放电时间常数要大于开关周期，至少要大于截止时间，也就是振荡频率小于开关频率。参数设计关断时，释能给充电，阻值较大，可近似认为与发生串联谐振，谐振周期为πCLk，经过／谐振周期，电感电流反向，截止，这段时间很短。由于存在反向恢复，电路还会有一个衰减振荡过程，而且是低损的，时间极为短暂，因此叮以忽略其影响。总之，充电时间是很短的，相对于整个开关周期，可以不考虑。本人认为这讲的极有道理，开关管截止时间里充电过后就要放电，所以在实际实验中如果太小还没到开关管导通的电已放完了，故出现了一个平台，这时会消耗反射电压的能量，所以的取值一定要使的放电电压在开关管导通时不小于反射电压。在进入到导通时间后的电压为负值，千万不要认为是某个电压对反向充电，本人认为是开关管导通后呈现的低电位。5/11对于理想的钳位电路工作方式，见图()。关断时，漏感释能，电容快速充电至峰值，之后放电。由于充电过程非常短，可假设放电过程持续整个开关周期。值的确定需按最小输入电压（但有的书上说是按最大值，实际测试表明似乎应是最大值），最大负载，即最大占空比条件工作选取，否则，随着的增大，副边导通时间也会增加，钳位电容电压波形会出现平台，钳位电路将消耗主励磁电感能量。对图()工作方式，峰值电压太大，现考虑降低。只有最小值限制，必须大于副边反射电压可做线性化处理来设定...