基于次级调压的有源箝位正激变换器的研究.pdf

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1、第45卷第11期电力电子技术Vo1．45，No．112011年11月PowerElectronicsNovember2011基于次级调压的有源箝位正激变换器的研究张延辉，李朝峰。，常玉峰，田素立(1．郑州供电公司，河南郑州450006；2．许继电气股份有限公司，河南许昌461000)摘要：根据有源箝位正激变换器的工作原理和实现软开关的条件，研究了一种基于次级调压的有源箝位正激变换器。该拓扑电路初级处于固定占空比的开环工作状态，通过变压器次级的磁放大电路进行稳压。该技术解决了传统有源筘位变换器主开关管难以实现软开关的问题。此处详细分析了新型变换电路的工作过程，设计了一款25w

2、的电源样机。实验结果验证了该理论分析的正确性和拓扑电路的高效性，在整个负载范围内完全实现了主开关管和箝位开关管的软开关功能，且软开关实现的条件不依赖于变压器参数。关键词：变换器；有源箝位；磁放大器；次级调压中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2011)1l一0o07—02ResearchofActive．clampForwardConverterBasedonSecondaryVoltageRegulatorZHANGYan—hui，LIChao—feng~，CHANGYu—fens~，TIANSu—li(1．ZhengzhouPowerSupp

3、tyCompany，Zhengzhou450006，China)Abstract：Accordingtotheworkingprincipleofactive—clampcircuitandtheconditionstoachievesoft—switching，ac-tive-clampforwardconve~erbasedonsecondaryvoltageregulatorisresearched．Withthefixeddutycycle，theprimarycircuitworksinopen—loopstatus．Theoutputvoltageiscontr

4、olledthroughthemagneticamplifierofthetransformersecondaryside．Thistechnologysolvestheshortcomingsthatmainswitchofthetraditionalactive—clampconvertercan’tbeshutunderzerovoltage．It’soperationprinciplesareanalyzedanda25Wpowerprototypeisdesigned．Theexperi-mentalresultsverifythecorrectnessofthe

5、theoreticalanalysisandhigheffciencyofthetopology．Keywords：converter；active-clamp；magneticamplifier；secondaryvoltageregulator1引言范围内实现软开关。此处深入分析了有源箝位正激变换器软开关的实现条件，研究了一种能够在随着电子器件技术的快速发展．开关电源低全负载范围内实现软开关的拓扑电路。该电路采电压和大电流的发展趋势日趋明显『l1。在中小功率用磁放大技术进行稳压。使软开关条件完全不依领域，正激变换器是最受欢迎的拓扑结构之-[1。赖于变压器参数．是一种非常

6、理想的有源箝位正但传统正激变换器存在诸多缺陷。如无法实现软激软开关变换电路。开关等。在传统正激变换器上，增加由筘位开关与箝位电容串联构成的有源箝位支路．得到有源箝2新型软开关变换器工作原理位正激变换器．从而解决正激电路的变压器磁复2．1磁放大器工作原理位，占空比大于0．5，开关管电压应力低【，适用于新型变换器主回路处于固定占空比的开环工输入电压范围较宽的场合．同时特别适合与同步作状态，次级采用磁放大电路，通过控制变压器次整流技术结合使用[4]。但有源筘位电路也有缺点，级线圈电压脉冲的脉宽来实现精密稳压。若想实现主功率开关管零电压(ZVS)开通，需在铁磁放大器的核心是由软磁合

7、金制成的带有矩心加气隙、降低励磁电感、增大磁化电流f5]。这虽实形磁滞回线的环形磁芯。通常使用超微晶软磁材现了开关管的软开通，但会增加变压器的铁损。料，具有矩形磁滞回线及容易饱和的特性。图1为近年有人提出在箝位开关管上并联由箝位电电源样机中采用磁放大器的．日特性曲线。感和电容组成的辅助网络f6]，来实现主开关管的磁放大稳压原理如下：首先将磁放大器理解ZVS开通。该方法不仅设计复杂，也无法在全负载为一个PWM“磁开关”，在磁放大器饱和后，相当定稿日期：2011—08一O1于“磁开关”ON，变压器次级端方波脉冲通过，其