一種Flyback軟開關實現(xiàn)方法
(a)Stage1[t0,t1] (b)Stage2[t1,t2]
(c)Stage3[t2,t3] (d)Stage4[t3,t4]
(e)Stage5[t4,t5] (f)Stage6[t5,t6]
(g)Stage7[t6,t7]
圖3 各階段等效電路圖
1)階段1〔t0,t1〕 該階段S1導通,Lm承受輸入電壓,激磁電流iLm正向線性增加,從負值變?yōu)檎?。?i>t1時刻S1關斷,iLm達到最大值,該階段結束。
2)階段2〔t1,t2〕 S1關斷后,激磁電感電流開始下降,其中一部分對S1的輸出結電容充電,S1的漏源電壓線性上升;同時另一部分通過變壓器耦合到副邊使S2的輸出結電容放電,S2的漏源電壓可以近似認為線性下降,t2時刻S2的漏源電壓下降到零,該階段結束。
3)階段3〔t2,t3〕 當S2的漏源電壓下降到零之后,S2的寄生二極管就導通,將S2的漏源電壓箝位在零電壓狀態(tài),也就是為S2的零電壓導通創(chuàng)造了條件。同時二極管D也導通。
4)階段4〔t3,t4〕 t3時刻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時刻下降到零,通過開關管S2及二極管D的電流也同時下降到零,該階段結束。
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自然關斷。而S2繼續(xù)導通,Lm上承受電壓nVo,流過Lm的電流從零開始反向線性增加。t5時刻S2關斷,該階段結束。
6)階段6〔t5,t6〕 此時激磁電感Lm上的電流方向為負,此電流一部分使S1的輸出結電容放電,使S1的漏源電壓可以近似認為線性下降;同時另一部分通過變壓器耦合到副邊對S2的輸出結電容充電,使S2的漏源電壓線性上升。t6時刻S1的漏源電壓下降到零,該階段結束。
7)階段7〔t6,t7〕 當S1的漏源電壓下降到零之后,S1的寄生二極管導通,將S1的漏源電壓箝在零電壓狀態(tài),也就為S1的零電壓導通創(chuàng)造了條件。t7時刻接著S1在零電壓條件下導通,進入下一個周期??梢钥吹?,兩個開關S1和S2都實現(xiàn)了軟開關。
以上分析的是電路輕載時的工作原理,電路滿載時的工作原理與輕載時略有差別,即不存在二極管D電流下降到零自然關斷的環(huán)節(jié),二極管D的電流在開關管S2關斷以后才逐步下降到零,如圖2(b)所示。
2 軟開關參數(shù)設計
這里軟開關的參數(shù)設計主要是變壓器激磁電感的設計。
激磁電感電流的峰峰值可以表示為
ΔILm=(VinDT)/Lm (1)
式中:D為占空比;
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