馮倩++卜瑩++張守鵬++王棟

摘 要：提出了一種新型的有源鉗位正激變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。新的變換器通過次級(jí)諧振飽和電感使最大勵(lì)磁電流大于傳統(tǒng)變換器的最大勵(lì)磁電流，并且使新的變換器的主開關(guān)管S1在軟開通時(shí)不再受輸出電流的影響，在軟開通方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的變換器；有效占空比等方面都優(yōu)于其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：有源鉗位正激變換器 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 研究

中圖分類號(hào)：TM46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）12（c）-0032-02

近年來，隨著開關(guān)電源技術(shù)的不斷發(fā)展，有源鉗位拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越多。次級(jí)諧振有源鉗位正激變換器更進(jìn)一步提升電源的效率。新型有源鉗位正激變換器引入了諧振飽和電感，使得主開關(guān)管S1在軟開通時(shí)不再受輸出電流的影響，在軟開關(guān)方面明前優(yōu)于傳統(tǒng)有源鉗位變換器；并且最大勵(lì)磁電流大于傳統(tǒng)有源鉗位變換器的最大勵(lì)磁電流。利用這種有源鉗位變換器可以通過鉗位電路使變壓器自動(dòng)復(fù)位，使磁芯工作在磁化曲線第一及第三象限運(yùn)行，并且可以使激磁電流正負(fù)方向流通，從而有效提高了磁心利用率。

1 次級(jí)諧振有源鉗位正激變換器工作原理

次級(jí)諧振有源鉗位正激變換器的主電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。在圖1中，為輸入電壓、為輸出電壓、S1、S2為開關(guān)管、L1、L2為變壓器T1的初次級(jí)繞組、為濾波電感、為諧振電感（飽和電感）、D1為整流二極管、D2為續(xù)流二極管、為輸出濾波電容、Cc為鉗位電容。

2 次級(jí)諧振有源鉗位正激變換器同傳統(tǒng)有源鉗位變換器比較

在相同的輸入電壓、匝比、輸出功率、輸出電壓的情況下，次級(jí)諧振有源鉗位正激變換器和傳統(tǒng)有源鉗位變換器相比有以下幾點(diǎn)。

（1）兩者的鉗位電壓、開關(guān)管的電壓應(yīng)力相同，但是傳統(tǒng)有源鉗位變換器的鉗位開關(guān)管的電流應(yīng)力明顯小于新型變換器的鉗位開關(guān)管的電流應(yīng)力。

（2）傳統(tǒng)的有源鉗位變換器的最大勵(lì)磁電流小于次級(jí)諧振有源鉗位變換器的最大勵(lì)磁電流。

（3）零電壓條件的比較。

在引入了諧振飽和電感后，新型變換器的主開關(guān)管S1在軟開通時(shí)不再受輸出電流的影響，在軟開通方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)有源鉗位變換器。

（4）新型變換器是通過調(diào)節(jié)開關(guān)頻率來實(shí)現(xiàn)有效占空比的調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)輸出電壓。

當(dāng)變換器占空比一定時(shí)，通過調(diào)節(jié)開關(guān)頻率來獲得不同的輸出電壓。即：輸出電壓的高低隨著工作頻率的升高而降低。從而該變換器可以工作在變頻模式。這是傳統(tǒng)有源鉗位變換器所不具有的。

3 次級(jí)諧振有源鉗位正激變換器的工作過程

新型有源鉗位變換器一個(gè)工作周期是由八個(gè)工作模式完成的。

表1為新型有源鉗位正激變換器一個(gè)開關(guān)周期各階段穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式，圖2為一個(gè)開關(guān)周期中電路各主要電量波形。

4 結(jié)語

在電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展下，該文的新型變換器技術(shù)被用于各種不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。該文的新型變換器不僅將主功率開關(guān)管電壓鉗位在一定的水平，還能實(shí)現(xiàn)主功率開關(guān)管和輔助開關(guān)管的零電壓開通，從而提高了效率、提高了開關(guān)電源高功率密度，降低了電源損耗和體積減小。由于變壓器工藝和器件性能的影響，有源鉗位技術(shù)還很難在高壓到低壓的變換中實(shí)現(xiàn)，而國外一些先進(jìn)企業(yè)已將軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用于有源鉗位變換器中，這也成為國內(nèi)未來研究的方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 沙占友.開關(guān)電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用系列書[M].中國電力出版社，2009.

[2] 劉鳳君.現(xiàn)代高頻開關(guān)電源技術(shù)及應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社，2008.

[3] 張興柱.開關(guān)電源功率變換器拓?fù)渑c設(shè)計(jì)[M].中國電力出版社，2010.

[4] 劉勝利，李龍文.高頻開關(guān)電源新技術(shù)應(yīng)用[M].中國電力出版社，2008.

[5] 王增福.軟開關(guān)電源原理與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社，2006.

[6] 張占松.開關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)[M].電子工業(yè)出版社，1999.