有源钳位正激变换器设计ppt《释心分享》

燕山大学 本科毕业设计(论文)报告课题名称：有源钳位正激变换器设计 学院(系): 里仁学院电气工程系 专业：应用电子专业 班级：10-4班 学生姓名：刘长智 指导教师：赵清林

本次毕业设计完成了以下几个方面的内容 一是分析了正激变换器的工作原理以及正激变 换器磁复位的方法； 二是分析了有源钳位正激变换器的工作原理并 且完成了主电路元件的参数计算； 三是对主电路进行了小信号模型分析，对系统 传递函数进行了分析，完成了补偿环节PI调节器 的设计； 四是完成了变换器的开环与闭环仿真；

五是对电路的硬件进行了设计； 六是用Protel绘制出了电路原理图； 七是完成了一篇外文翻译工作。

第一部分单端正激变换器L N1 D1 Vi S N3 N2 D2 D3 C R

当开关S闭合时，电源电压加在高频变压器原边绕组 N1上，建立起励磁磁通。只要磁心不饱和，副绕组 N2上就会感应电势

正激变换器磁复位的方法

多谐振复位技术 RCD钳位技术 有源钳位技术 ……

优缺点对比优点 缺点

主开关管漏 - 源极电压应力达 多 谐 振 复 输入电流波形较为平滑，EMI 到 输 入 电 压 的 3—4 倍 ， 位技术 (电磁干扰)性能好 MOSFET 的导通损耗大大增加， 给器件选择带来了困难

电路设计简单，成本低，在 大部分能量消耗在钳位电阻 RCD 钳位技 对变换效率要求不是很高的 上，降低了效率，带来了散 术 场合具有较高的使用价值 热设计的问题变压器可以双向对称磁化， 有 源 钳 位 磁芯利用率高，钳位管零电 电路复杂性增加，主开关管 技术 压开通，励磁能量和漏感能 需要隔离驱动 量回馈到电网

自激式同步整流电路Lo

Ns QR 1:N DR Cossr

QF

Cossf DF

Co

Vo

第二部分自激式有源钳位正激变换器Lo Lr Np Ns D2 QF QR 1:N DR Cossr Cossf DF Co Vo

CcQ2 Vin

Lm

Q1 D1

Coss

开关模态1(T0-T1):向负边传输能量阶段Lr Np Ns Cc Q2 Vin D2 Lm 1:N QR DR Cossr Q1 D1 Coss Lo QF DF Cossf Co Vo

开关模态2(T1-T2):Coss充电阶段Lo Lr Np Ns Cc Q2 Vin D2 Lm 1:N QR DR Cossr Q1 D1 Coss QF DF Cossf Co Vo

Im和负载电流Io给Coss充电 T2时刻，Q1漏源极电压升至 Vin QR驱动电压降为零，关断 Io在DR上流通

开关模态3(T2-T3):DF续流阶段Lo Lr Np Ns Cc Q2 Vin D2 Lm 1:N QR DR Cossr Q1 D1 Coss

QF DF Cossf Co Vo

T2时刻后，Coss电压升高于Vin Io由DR换流至DF,通过DF续流 Lm、Lr和Coss谐振 T3时刻，Coss充至Vin+Vc

开关模态4(T3-T4):Q2的零电压开通阶段Lo Lr Np Ns Cc Q2 Vin D2 Lm 1:N QR DR Cossr Q1 D1 Coss QF DF Cossf Co Vo

T3后D2导通，Im通过D2给Cc充电 QF导通，Io通过QF续流 T3-T4某一时刻，Q2零电压开通

开关模态5(T4-T5):变压器磁心反向磁化阶段

Lo Lr Np Ns Cc Q2 Vin D2 Lm 1:N QR DR Cossr Q1 D1 Coss QF DF Cossf Co Vo

T4时刻，Im将为零 T4之后，在Vc作用下变压器反向磁化 T4之后，Im反向，Io通过QF续流

开关模态6(T5-T6):Im和Coss再次谐振阶段Lo Lr Np Ns Cc Q2 Vin D2 Lm 1:N QR DR Cossr Q1 D1 Coss QF DF Cossf Co Vo

T5时刻，Q2关断 Im不能突变，给Coss放电 Q1漏源极电压降为Vin,部分实现 了软开关

开关模态7(T6-T7):开关管的续流二极管换流 阶段Lo Lr QF Np Ns Cc Q2 Vin Q1 D1 Coss D2 Lm 1:N QR DR Cossr DF Cossf Co Vo

T6时刻，QF关断 负载电流由DF换流至DR

主开关管的选取在有源钳位去磁电路中，无论是硬开关模式，还是 软开关模式，变压器的激磁电感在一个开关周期内 始终遵循伏 秒平衡关系，在忽略漏感影响的情况下， 伏 秒平衡的关系式为，

由于此文设计的主电路采用钳位电容与高频变压器 的原边绕组并联的形式，在复位周期内有，