一个反激电路的简单问题

效率较高的有源嵌位！

作用是降低反峰电压，从而保护开关管工作在安全电压内。

能够稍微详细的描述一下工作过程吗？谢谢

图1有源箝位变换器 

如图1所示,有源箝位拓扑结构是正激变换器的延伸。但是,增加了开关M4、电容Cclamp和相应的控制电路(如NCP1560 IC),这样使电路又具有了诸多新的优势。为了理解这些优势,现在详细介绍一下变换器是如何工作的。变换器的主要工作原理与正激变换器相似,也就是说,当开关M1打开时,功率从输入向输出传输。在M1关闭时,输出电感向输出提供能量,其功率转换方程为Vout=Vin×D/N (1)

　　其中：D为占空比,N为变压器匝数比。有源箝位变换器在工作中的主要特点是：当开关M1关闭时,开关M4打开(经过一段可调的延迟后),并且在M1的整个关闭阶段中保持打开。在稳态中,电容Cclamp上的电压 (Vcl)髡饺缦路匠痰乃剑?Vin×D=(Vcl－Vin)×(1－D) (2)

　　如方程(2)所示,Vcl 电压提供了变压器绕组的复位,且不需要复位绕组。由于不同于传统正激变换器的复位电压即为输入电压(假设初级和复位绕组之间的比是1:1),在这种情况下,复位电压和复位间隔都与工作条件相匹配。换句话说,在主开关M1的整个关闭阶段都可以获得复位电压。当输入电压Vin低而占空比D高时,复位电压趋向于高,而在输入电压Vin高时,情况正好相反。因此,当Vin改变时,Vcl 电压(即Vin 复位电压)变化不会太大。从图2中也可以发现,当 M1关闭时,箝位电路(M4和Cclamp)会将M1上的电压钳制为Vcl。因此,M1上的电压在线路电压变化中保持相对稳定。这与正激变换器正好相反, 在正激变换器中M1上的电压等于2Vin。

 

　　此外,在正激变换器的情况下,最大占空比Dmax不再限于50%。理论上,对于任何非100%占空比,箝位电压均可以调整以提供足够的复位电压。图2给出了最大占空比和匝数比选择,从图中可以看出,高占空比和箝位电压之间有清楚的权衡。高占空比使匝数比(N)可以更高,从而导致较小的初级电流和较低的次级电压。然而,当占空比太高时,Vcl(和M1上的电压)也会变高。对于每种引用,Dmax和匝数比的选择由系统要求决定。在某些情况下,可能需要较高的初级电压,以便减小输出整流器上的电压额定值,而在其他一些情况下,限制初级电压则可能更为重要。

　　有源箝位电路给系统带来了一些新的优点。

　 

　在许多大电流系统中,次级中需要同步整流(用MOSFET代替肖特基或其他整流器)。有了有源箝位电路后,同步整流器开关(M2和M3)的驱动信号可以直接来自次级绕组, 如图3所示。

因为同步整流器是自驱动的,驱动次级开关M2和M3不产生任何功率损失。在传统的正激变换器中,因为在部分开关周期中绕组上的电压为零,所以M2的驱动必须单独产生。

　　增加了有源箝位电路也使得变压器中的磁化电流可以在两个方向上流动。这样,变压器核心得到了更好的利用(第一和第三象限是相等旋转的)。这使得在频率和总通量摆幅相同的情况下,核心损失较低。这种特性使有源箝位电路与双端拓扑结构(如桥式和推拉结构)相似,但依然使用一个电源开关。

　　最后,有源箝位电路最重要的优点之一是能够使用泄漏电感能量,并能够实现初级开关软打开。通过调整关闭一个初级开关(M1或M4)和打开另一个开关(M4或M1)之间的定时,漏级电压可以在开关打开之前谐振到低值。这样不仅减少了打开损耗,还减少了电路中的振铃和EMI。

是个反激电路，这点可以肯定。