双管正激变换器的钳位电路研究.pdf

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1、《电气自动化)2012年第34卷第5期．电子电路设计．ElectronicCircuitDesign————双管正激变换器的钳位电路研究南余荣，陈海东，陈印(浙江工业大学，浙江杭州310023)摘要：以双管正激变换器为拓扑，分别设计了原边开关管的LCD钳位和副边续流二极管的RCD钳位电路，并详细分析这两种钳位电路的工作过程。实验成功研制一台1kW的样机，样机工作稳定，整机效率达到92％。关键词：双管正激变换器；LCD钳位电路；RCD钳位电路[中图分类号]TM4[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)05—0081

2、—02ResearchforTwo．transistorForwardConverterClampCircuitNANYu—rong，CHENHai—dong，CHENYin(CollegeofInformationEngineering，ZhefiangUniversityofTechnology，HangZhouZhejiang310023，China)Abstract：Thispaperresearchedthetopologyfortwotransistorforwardconverter，designedtheLCDcl

3、ampingcircuitoftheprimarysideswitchedtubearidtheRCDclampingcircuitofsecondsidefreewheelingdiode(FWD)respectively。analysedtheworkingprocessofthetwoclampingcircuits．Thisexperimentdevelopeda1kWpowersystemsuccessfully，provedstablejobsofthesystemandthem~imumefficiencycanco

4、meupto92％offullload．Keywords：twotransistorforwardconverter；LCDclampingcircuit；RCDclampingcircuitU引罱开关式变换器中因为电路存在电抗元件，在开关转换的瞬间，电感储能释放将使得功率器件承受很大的电流冲击，可能导致器件损坏。为使得开关功率管可靠工作，一般都需要增加吸收网络，使能量得以转移。双管正激变换电路中，原边开关管在关断时的电压尖峰以及副边的续流管在反向恢复时所造成的电压尖峰是威胁器件可靠工作的主要问题。可见，如果不加任何的措施，功率开

5、关管在关断时的电压尖峰将有可能造成器件的过压击穿，也造成很大的EMI干扰。本文通过对原边开关管和副边续图1双管正激变换器的LCD钳位电路流管上增加两种不同的钳位电路，来分析电路的工作过程。到钳位电容：：／，，1工作原理电压为+：‘时刻结束。：：一1．1原边开关管的LCD钳位电路此过程中电＼图1所示为双管正激变换器的LCD的钳位电路，钳位电路：!感电流从i由谐振电感，，，谐振电容C和钳位二极管DS，DS。为简化电路li上升到最大状态分析，假设Q和Q：由理想开关和电容并联构成，容值C。=ifmax)’再降t．C=C，输出滤波电感足够大

6、。图2所示为变换器在连续导电模到零。这个式下，一个周期中有七个工作状态下的主要工作波形⋯。阶段能量通仁时段一[t。一t，]：这个阶段从Q和Q开通时刻开始，到续流过变压器传二极管电流降为零时刻结束。开关管Q由于L的作用零电流图2主要工作波形送到副边。开通(ZCS)。在这个状态期问，钳位电容和谐振电感谐振，使钳时段一和时段二所经过的时间是钳位电容和谐振电感谐振的半位电容两端的电压从一上升。当续流二极管电流降为零时个周期。刻，谐振电感电流从零上升到i。，这是一个非常快速的过程。时段三[t一t]：该时段从钳位电容两端电压达到+时刻／Z⋯V

7、aCOS[，1(t—t0)](1)开始，持续到开关管Q和Q：关断结束。该时段的工作状态完全式中：Uc为钳位电容两端的电压，左正右负；为输入电压；等同于常规的PWM双管正激变换器，谐振电容两端的电压保为谐振角频率，=1／，c，。持不变。由于钳位电容的作用，实现了开关管Q。和Q在零电压时段二[t。一t：]：这个阶段从谐振电感电流为i时刻开始，条件下关断(ZVS)。时段四[t一t]：这个阶段从开关管关断时刻开始，到钳位电收稿日期：2011—11—29容两端的电压为降为零时刻结束。在这个阶段，钳位二极管导ElectricalAutomat

8、ion81《电气自动化)2012年第34卷第5期电子电路设计．ElectronicCircuitDesign通，钳位电容两端的电压从正向电压线性下降，一直到零。此过(3)电容通过电阻放电，电阻上消耗的能量为：程中电路中总电流为n·，0和励磁电流i之