基于单周控制有源箝位正激变换器的设计.pdf

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1、2OlO~18期sci咖⋯dTe麓nfR托h文章编号：1000—7695(2010)l8—0239—04基于单周控制有源箝位正激变换器的设计秦俭修(广西交通运输学校，广西南宁530007)摘要：参阅国内外大量文献，对正激变换器的工作原理、电路特性、存在的缺点进行了分析，在此基础上提出一种单周控制有源箝位正激变换器，在控制方面采用单周控制PWM技术来实现对电路的控制。理论分析和实验结果都验证了该控制方法及变换器电路的正确性，表明基于单周控制有源箝位正激变换器是一种有前途的技术。关键词：单周控制；正激变换器；零电压开关中图分类号：TP13文献标识码：AAc

2、tiveClampForwardConverterBasedonOne—·cycleDesignQINJianxiu(GuangxiTransportSchool，Nanning530007，Guangxi)Abstract：Thepaperanalyzestheoperationprinciples，circuitcharacteristicsandinherentdrawbacksoftraditionalforwardconvc~erwithreferencetolotsofliteratures．Itdescribestheactiveclam

3、pforwardconverterbasedonone—cyclecontro1．Itusestheone—cyclecontrolmodePWMtocontrolthecircuitwiththeoreticalanalysisandexperimentalresearch．There—suitsshowthattheactiveclampforwardconverterbasedonone—-cyclecontrolisapromisingtechnique．Keywords：one—·cyclecontrol；forwardconve~er；ze

4、ro--voltage—-switching近年来，单端正激变换器拓扑以其结构简单、当输人电压为最大和最小值，开关管的电压应力相工作可靠、成本低廉而被广泛应用于独立的离线式等。可得：中小功率电源设计中。随着各种软开关技术比如有。一==源箝位软开关技术、定频谐振软开关技术等在单端正激型变换器中的成功应用，解决了一般正激变换而开关管的电压应力为：器变压器利用率低、高频损耗大的缺点，使得正激．Ⅳ=型变换器的应用场合更加广阔，尤其在需要低电压n+尚大电流输出的各种微处理器、Ic芯片和数字信号处由上式可知，欲使得输入最大电压和最小电压理器中，正激型变换器被认为是

5、最合适的拓扑之一。时开关管电压应力相等，则须满足：D=1一D一，与单端正激变换器相比，有源箝位ZVS—PWM正激则可计算得D一=0．676，DlIi=0．324，N=2．02变换器更具有实用价值。该拓扑能够实现零电压软如果N值不够理想，实际取值时应该取比该计开关工作模式，从而大量地减少了开关器件和变压算所得的N值小的值，否则将会导致在最小输入时器的功耗，降低了dv／dt和di／dt，改善了电磁兼容主开关管的电压应力增大，使运行状态恶化。实际性，因此对有源箝位ZVS—PWM正激变换器进行深取N=2，这样，可重新计算得：D一=0．667，D入研究是非常有意

6、义的。=0．321．2输出滤波电路设计1主电路设计本文研究正激变换器的输出滤波电感工作的连本文将从实验的角度，具体介绍采用单周期控制续导电模式。在电流连续模式中，纹波电流通常非技术的有源箝位单端正激变换器的设计思路与设计过常小，工作在电流连续模式下的正激变换器输出滤程。其主要技术参数为：输人电压36—75V，输出电波电感值可根据下式计算：压为12V，额定输出电流为IOA，开关频率为50kHz。1．1变压器的设计在设计变换器时，应该合理选择占空比，使得收稿日期：2010—06—11。修回日期：2010—07—24秦俭修：基于单周控制有源箝位正激变换器的设

7、计，>～二电压即占空比最小时，可推得：。△，n一2kla+-75+：20110：81．6un×．ב=l1O．3式中，是输出电压，△，0是纹波电流；k=箝位开关管．s：承受最大电流为：△，0／2，n，选取k=0．1。Ⅳ2×12，max2—L—输出电压纹波一般为输出电压的0．3％一0．5％。．,fs取△Vo=0．5％Vo=0．5％×12=0．06V：2．4A滤波电容值可由下式计算：本次设计实际选择箝位开关管s：为IR公司的Co／>AIoIRF630，它的耐压为=200V，=6A／l~。C。=_166．6gr2控制电路设计实际选滤波电容为200／xF。滤波

8、电容应采用等效电阻ESR特别小的高频电容，以减小ESR对输出采用电压电流双闭环控制，电流内环采