鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1458次 | 2019年12月26日
反激式開關(guān)電源的零電壓開關(guān)設(shè)計(jì)
反激式開關(guān)電源以電路簡(jiǎn)單電磁干擾相對(duì)小而得到廣泛應(yīng)用，對(duì)開關(guān)電源的輸出電壓尖峰和EMI也提出了更高的要求，通常減小EMI的方法主要是采用自激型反激式開關(guān)電源，用開關(guān)速度相對(duì)慢的雙極晶體管作為主開關(guān);加大緩沖電路電容量來(lái)降低關(guān)斷過(guò)程的dz/dt，di/dt產(chǎn)生的EMI用減緩導(dǎo)通過(guò)程減小開通EMI，付出的代價(jià)是電源效率下降，發(fā)熱量大，可靠性下降。因而需要一種低EMI，高效的反激式開關(guān)電源，軟開關(guān)反激式開關(guān)電源，便是比較理想的解決方案。
1零電壓開關(guān)
零電壓開關(guān)反激式開關(guān)電源主電路如圖1
主要波形如圖2，電路工作過(guò)程分為四個(gè)階段：開關(guān)管關(guān)斷及緩沖電路作用階段，變壓器釋放儲(chǔ)能階段，緩沖電路復(fù)位階段，開關(guān)管導(dǎo)通階段。
1.1開關(guān)管關(guān)斷及緩沖電路作用階段
圖2波形中，t。一t。期間為開關(guān)管關(guān)斷及緩沖電路作用階段，等效電路如圖3，在t。時(shí)刻控制電路將開關(guān)管關(guān)斷，變壓器初級(jí)電流由開關(guān)管向緩沖電容器轉(zhuǎn)移，開關(guān)管電流下降，緩沖電容器電流上升，開關(guān)管電流下降，直到零變壓器初級(jí)電流全部轉(zhuǎn)移到緩沖電容器，等效電路如圖3，開關(guān)管的關(guān)斷過(guò)程結(jié)束開關(guān)管關(guān)斷過(guò)程的長(zhǎng)短取決于開關(guān)管自身特性和控制電路，一般為開關(guān)周期的1/100-1/201〕或百納秒左右。由于緩沖電容器上的電壓不能躍變，使開關(guān)管關(guān)斷過(guò)程中漏、源電壓很低接近于零，實(shí)現(xiàn)了零電壓。關(guān)斷。為確保零電壓關(guān)斷，緩沖電容器應(yīng)取較大值，這樣開關(guān)管在關(guān)斷過(guò)程結(jié)束時(shí)緩沖電容器電壓仍為很小值，變壓器初級(jí)電壓極性沒(méi)有改變，輸出整流二極管陽(yáng)極反向電壓不能導(dǎo)通，變壓器初級(jí)電流仍需流過(guò)緩沖電容器，直到緩沖過(guò)程結(jié)束。緩沖過(guò)程的持續(xù)時(shí)間約為開關(guān)周期1/20左右，與開關(guān)周期相比相對(duì)很短，變壓器初級(jí)電流變化很小，為分析方便可以認(rèn)為變壓器初級(jí)電流不變，這樣緩沖電容器電壓為：
其中Ics為t1時(shí)刻變壓器初級(jí)電流值，可近似為t0時(shí)刻值。當(dāng)級(jí)沖電容器電壓上升到（VR為穩(wěn)壓電源輸出電壓反射到變壓器初級(jí)側(cè)電壓值）后，即t2時(shí)刻，輸出整流二極管導(dǎo)通，變壓器儲(chǔ)能經(jīng)輸出整流二極管想輸出端釋放，變壓器初級(jí)電流為零。電路進(jìn)入變壓器釋放儲(chǔ)能階段。
1.2變壓器釋放儲(chǔ)能階段
變壓器通過(guò)次級(jí)繞組、輸出整流二極管向輸出端釋放儲(chǔ)能。變壓器次級(jí)電流為：
變壓器次級(jí)電流降到零，變壓器儲(chǔ)能全部釋放，輸出整流二極管自然關(guān)斷，電路進(jìn)人緩沖電路復(fù)位階段。
