《電子技術應用》
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有源鉗位正激變換器電源設計
2022年電子技術應用第10期
馬文超
中科芯集成電路有限公司,江蘇 無錫214072
摘要: 正激變換器適用于輸出功率為200 W以內的電源產品中,而有源鉗位正激變換器由于可以實現(xiàn)變壓器磁自復位,結構簡單,加上有較多成熟的有源鉗位正激變換器PWM控制器,使用最為廣泛。討論了有源鉗位正激變換器的工作原理;給出在實際工程應用時關鍵參數(shù)設計方法;以LM5025C為例進行仿真分析,對關鍵參數(shù)設計方法進行交叉驗證。
中圖分類號: TN432
文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222610
中文引用格式: 馬文超. 有源鉗位正激變換器電源設計[J].電子技術應用,2022,48(10):36-39,42.
英文引用格式: Ma Wenchao. Power design of active clamped forward converter[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(10):36-39,42.
Power design of active clamped forward converter
Ma Wenchao
China Key System & Integrated Circuit Co., Ltd., Wuxi 214072, China
Abstract: Forward converter is appropriate for that output power is lower than 200 Walt. While active clamp forward converter is used widely for its simple structure, transformer reseted automatically and many matured active clamp forward PWM controllers. This paper introduces the principle of active-clamp forward converter firstly, than shows the design method of key parameters, lastly simulates taking LM5025C as an example.
Key words : active clamped; flux reset; forward converter

0 引言

    傳統(tǒng)正激變換器工作在磁特性的第一象限,磁芯利用效率低,功率管硬開關工作,需要額外的磁復位電路,存在電磁干擾大、磁復位電路結構復雜、功率管損耗大和承受較高的電壓應力等缺點[1]。在傳統(tǒng)有源鉗位正激變換器拓撲基礎上,增加由鉗位功率管與鉗位電容串聯(lián)構成的有源鉗位支路,構成了有源鉗位正激變換器,該拓撲結構克服了傳統(tǒng)正激變換器的缺點,能夠實現(xiàn)伏秒平衡,占空比可以大于50%,由于添加了鉗位電容和鉗位功率管,主功率管承受的電壓應力減小,有源鉗位變換器原邊上的電壓是有規(guī)律的方波,能夠為副邊整流管提供自驅動信號,降低了同步整流電路的復雜度,而且實現(xiàn)了ZVS,降低了電磁輻射[2-3],因此,有源鉗位正激變化器拓撲在實際工程中獲得了廣泛應用[1,4]。

    針對有源鉗位正激變化器,周睿對該電路拓撲結構的工作原理進行了分析,給出了變壓器等關鍵器件關鍵指標設計方法[4],陳光亮對有源鉗位正激軟開關工作原理進行深入剖析[5],以LMC5025C為主控電路,對環(huán)路外圍配置進行了說明,給出了仿真結論。綜上分析,以上研究對該拓撲結構主要還是偏向于理論方面的分析,或者只針對個別外圍元件選型進行了研究,電路整體設計思路不夠清晰明確。在實際工程應用方面,除了變壓器、輸出濾波電感等磁性元器件的選型外,還涉及功率管選型、功率管驅動電路設計、輸出濾波電容、鉗位電容等主要器件的設計。本文在理論分析基礎上,依托實際應用,先明確關鍵參數(shù)指標,再給出主要器件的設計方法和思路,對工程應用具有一定的指導意義。




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作者信息:

馬文超

(中科芯集成電路有限公司,江蘇 無錫214072)




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