一種Flyback軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)方法
摘要：提出了一種Flyback電路ZVS軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)方法，即通過附加一個(gè)繞組，使激磁電感電流反向，從而來創(chuàng)造Flyback電路主開關(guān)的ZVS軟開關(guān)條件；分析了其工作原理及電路參數(shù)的設(shè)計(jì)；最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該電路的工作原理及有效性。關(guān)鍵詞：Flyback電路；軟開關(guān)；輔助繞組
引言
輕小化是目前電源產(chǎn)品追求的目標(biāo)。而提高開關(guān)頻率可以減小電感、電容等元件的體積。但是，開關(guān)頻率提高的瓶頸是開關(guān)器件的開關(guān)損耗。于是軟開關(guān)技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。
本文提出了一種帶輔助繞組的Flyback零電壓軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)方法。通過對(duì)該電路的工作原理分析及實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，驗(yàn)證了該電路的可行性。
1 工作原理
圖1所示的即為本文所提出的軟開關(guān)電路，輔助繞組的匝數(shù)與輸出繞組相同。開關(guān)管S1與S2互補(bǔ)導(dǎo)通，之間有一定的死區(qū)防止共態(tài)導(dǎo)通，如圖2所示。電路中激磁電感Lm的取值較小，使電流iLm可以反向以達(dá)到主開關(guān)S1的ZVS軟開關(guān)條件，如圖2（a）及圖2（b）中iLm波形所示。由于電路在輕載及滿載時(shí)的工作狀況有略微不同，下文將具體分析電路輕載時(shí)的工作原理，滿載時(shí)的工作原理將簡要說明。考慮到開關(guān)的結(jié)電容以及死區(qū)時(shí)間，電路輕載時(shí)一個(gè)周期可以分為7個(gè)階段，其各個(gè)階段的等效電路如圖3所示。其工作原理描述如下。
1）階段1〔t0，t1〕該階段S1導(dǎo)通，Lm承受輸入電壓，激磁電流iLm正向線性增加，從負(fù)值變?yōu)檎�。在t1時(shí)刻S1關(guān)斷，iLm達(dá)到最大值，該階段結(jié)束。
2）階段2〔t1，t2〕S1關(guān)斷后，激磁電感電流開始下降，其中一部分對(duì)S1的輸出結(jié)電容充電，S1的漏源電壓線性上升；同時(shí)另一部分通過變壓器耦合到副邊使S2的輸出結(jié)電容放電，S2的漏源電壓可以近似認(rèn)為線性下降，t2時(shí)刻S2的漏源電壓下降到零，該階段結(jié)束。
3）階段3〔t2，t3〕當(dāng)S2的漏源電壓下降到零之后，S2的寄生二極管就導(dǎo)通，將S2的漏源電壓箝位在零電壓狀態(tài)，也就是為S2的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。同時(shí)二極管D也導(dǎo)通。
4）階段4〔t3，t4〕t3時(shí)刻S2的門極變?yōu)楦唠娖剑琒2零電壓開通。激磁電感Lm承受反向電壓nVo（n為變壓器原副邊匝數(shù)比），Lm上電流線性下降，t4時(shí)刻下降到零，通過開關(guān)管S2及二極管D的電流也同時(shí)下降到零，該階段結(jié)束。
5）階段5〔t4，t5〕通過二極管D的電流下降到零以后，二極管D自然關(guān)斷。而S2繼續(xù)導(dǎo)通，Lm上承受電壓nVo，流過Lm的電流從零開始反向線
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