正激电容谐振复位电路设计模块

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1、版本：正激电容谐振复位电路设计模块模块编码：正激电容谐振复位电路设计模块模块编码：版本：密级：机密研究管理部执笔人：页数：共15页正激电容谐振复位设计模块2003-01-01发布2003-01-17实施第14页共15页版本：正激电容谐振复位电路设计模块模块编码：前言本模块于2003-01-01首次发布；本模块起草单位：本模块执笔人：本模块主要起草人：本模块标准化审查人：本模块批准人：本模块修改记录：第14页共15页版本：正激电容谐振复位电路设计模块模块编码：更改信息表版本更改原因更改说明更改人更改时间第14页共15页版本：正激电

2、容谐振复位电路设计模块模块编码：目录前言2更改信息表3目录4摘要5关键词5专业术语51．来源52．适用范围53．满足技术指标54．详细电路图65．电路原理66．电路设计117．电路调试118．元器件清单139．附件清单13第14页共15页版本：正激电容谐振复位电路设计模块模块编码：摘要本规范基于产品介绍了正激电路的电容谐振复位的设计思路与方法。关键词DC/DC、正激电路、电容谐振复位。专业术语DC/DC、正激电路、励磁电感、谐振复位。1．来源本设计规范主要来源于产品。2．适用范围适用于中大功率的DC/DC正激变换电源模块，等系列

3、DC/DC模块。3．满足技术指标项目指标输入电压范围Vin36V~75V输出电压范围Vo4.95V~5.05V输出负载电流Io0~20A频率fs280KHz变压器匝比n:14：1最大占空比Dmax65%原边励磁电感Lm≥60μH，实测为85μH左右副边电感感量L0.9±10%μH输出TRIM调节范围±10%Vonom限流点110~140%第14页共15页版本：正激电容谐振复位电路设计模块模块编码：1．详细电路图图1、AVE正激电容谐振复位电路图1是由正激变压器、主开关管、谐振复位电容、输出整流、续流管等组成。谐振复位电路的基本工

4、作原理是利用主开关管关断后变压器励磁电感和谐振电容的谐振改变励磁电流的方向，实现磁复位。2．电路原理正激电容谐振复位等效电路参见图2。图2正激电容谐振复位等效原理图正激电容谐振复位电路原理介绍：Lm——原边励磁电感，T1——理想变压器，Q4、Q4A——主开关管（IRF640MOSEFT），Cds——主开管的输出结电容（复位电容），C5——外接谐振复位电容，Cds9——整流管的输出结电容。第14页共15页版本：正激电容谐振复位电路设计模块模块编码：其典型的工作波形如图3所示，在一个开关周期内共有四个工作模式，等效电路如图4所示。图

5、3典型的工作波形图3中，S表示主开关管Q4、Q4A，Vp表示变压器原边Np的电压，Vin表示输入电压，im表示激磁电流，Im1表示激磁电流上限，Im2表示激磁电流下限，Vds表示主开关管Q4、Q4A的Vds电压波形，Vds10表示续流管的Vds波形，N为变压器变比，Vo为输出电压，iL为输出电感电流波形，Io为输出负载电流。t0、t1、t2、t3、Ts等时间参量的意义参见图4和后面的电路原理分析。图4四个工作模式的等效电路下面对每一个工作模式的工作原理（假定所有元器件均为理想）作简要介绍。模式[1]：Q9与Q10换流模式[t0-

6、t1]第14页共15页版本：正激电容谐振复位电路设计模块模块编码：该模式从主开关管S（Q4、Q4A）关断开始，到续流管Q10开始导电结束。因时间很短，在该区间内激磁电流，可看做常数；由于此时Q9仍然导通，故副边折射至原边的电流与一起对C5、Cds充电，求解可得：(1-1)(1-2)当时，变压器原边电压降至零,Q9截止，Q10导通，换流过程结束，副边进入续流阶段。该阶段的时间,其值为：(1-3)模式[2]：续流模式(1)[t1-t2]该模式从整流管Q9关断，续流管Q10开通开始，至去磁结束为止。此时副边是续流阶段，原边是去磁过程，

7、它的去磁由激磁电感Lm与副边整流管输出极电容等效到原边电容Ce=Cds9/N2和Cds+C5的谐振实现。利用初始条件：,，,及方程：（1-4）(1-5)(1-6)可得：(1-7)(1-8)(1-9)其中：(1-10)该模式在再次为零电压时结束。此后因副边整流管Q9的单向导电性，将保持,为常数，其中第14页共15页版本：正激电容谐振复位电路设计模块模块编码：为该模式的时间间隔，其值为：(1-11)(1-12)模式[3]:续流模式2[t2-t3]该模式从原边去磁完成开始,到主开关管S（Q4、Q4A）的触发导通结束，副边仍为续流模式。

8、模式[4]：传能模式[t3-Ts]该模式从主管导通开始，到其关断结束，此区间内输入向输出传递能量，原边激磁电感电流线性增加,其值为：(1-13)当时，,故有(1-14)根据上面的波形,从激磁电感和滤波电感的伏秒平衡关系或者采用等效电源平均法[1,2]我们可以推出