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干货共享:正激有源钳位软开关电源规划

近年来电源行业一直致力于80PLUS的产品研发,如何来达到85PLUS的要求呢。这对于一般的适配器没有什么问题,很容易实现。但是对于pc电源或服务器电源这种带多输出中低直流电压的电源来讲,要达到85P

近年来电源职业一向致力于80PLUS的产品研制,如何来到达85PLUS的要求呢。这关于一般的适配器没有什么问题,很简单完成。可是关于pc电源或服务器电源这种带多输出中低直流电压的电源来讲,要到达85PLUS就不这么简单了。应对这样的问题运用双晶体管正激电源再适宜不过了,规模从300W到1200W的被厂商广泛运用,使用一些技能手段就能够满意80PLUS的要求。本文介绍一种使用有源钳位技能在双晶体管正激上完成软开关的规划办法,并给出实践的事例和试验成果。

双晶体管正激有源钳位软开关的作业原理

双晶体管正激有源钳位软开关主电路如图1所示。

参看图2至图7,具体叙述双晶正激有源钳位开关电源的作业进程如下:

(1)功率传输阶段(t0~t1),如图2所示,该阶段榜首主开关管VT1和第二主开关管VT2一起导通,而钳位开关管VTR1处于关断状况。加在变压器上的输入电压使励磁电流线性上升,初级向次级经变压器传输能量。次级VD1导通,VD2截止,L1上的电流线性上升,整流滤波后供应负载RL。在此条件下 VD1和VD2刚好ZVS下导通,因其体二极管从前已经在导通状况(如图6所示)(2)谐振阶段(t1~t2),如图3所示,在占空比的操控下,榜首主开关管VT1和第二主开关管VT2在t1时刻一起关断,变压器磁芯极性回转。因输入电源和变压器的励磁电感的效果给VT1和VT2的寄生电容COSS1,COSS2 充电,因为电容电压不能骤变,榜首主开关管VT1和第二主开关管VT2在ZVS状况下关断。一起变压器的励磁电流开端给钳位开关管VTR1的寄生电容 COSS放电,经VTR1的体二极管给钳位电容CR1充电。次级VD1截止,VD2导通,L1通过VD2续流持续给负载RL供电。

(3)有源钳位阶段(t2~t3),如图4和图5所示,在亡2时刻钳位开关管VTR在ZVS状况下敞开,因为VTR1的体二极管从前已注册,VTRl 的UDS电压很低。钳位开关管VTR1在整个阶段处于注册状况,变压器励磁电流通过钳位开关管VTR1持续给钳位电容CR1充电,钳位电容CR1充溢今后经变压器励磁电感放电。次级在整个阶段由L1续流经VD2给负载供电,VD1截止。

本文介绍的双晶体管正激有源钳位开关电源一起具有单晶正激有源钳位和双晶正激两者的长处,合适于高压中大功率使用,而且磁芯得到有用的复位,磁芯使用率得到进步,占空比能够超越0.5,乃至能够到达0.7。假如输入电压为380V,占空比在0.7时,主开关管反压也才634V左右,在高电压使用中有较大的长处,做到了零电压开关,功率比双晶正激有较大的进步,一起也减少了EMI的搅扰。而次级波形无死区时刻,合适选用自驱动同步整流,对低电压大功率输出有很大的长处,频率也能够相应的进步,可节约磁芯资料,减小体积,初次级开关管的电压应力也相应减小。

双晶正激有源钳位软开关电源还有另一种结构,如图8所示。其结构与图1所示的双晶正激有源钳位软开关电源根本类似,只钳位开关管VTR3以及钳位电容CR3设置在副边,钳位%&&&&&%CR3一端与变压器的同名端相连,另一端与钳位开关管VTR3的D极相连,钳位开关管VTR3的S极与变压器的异名端相连,请参看图8。其作业原理同在初级钳位相差不多。实践波形成果

咱们实践用一般双晶体管正激的产品通过改进,将其调整为上述的有源钳位方法,其实践的双晶体管作业波形如图9~图12所示。

从以上实践的波形来看,两个晶体管的UDS电压比本来的硬开关低了不少,有利于规划中挑选MOSFET开关管,一起挑选相同规范的资料其电压余量进步不少,增加了产品牢靠度。别的从图中咱们很明显的能够看出在MOSFET的导通与关断根本是零电压导通与关断,降低了开关损耗。一起对电磁兼容也有很大的长处。

从图13能够看到正向电压39V,负向电压26V,占空比为0.42。所以次级整流部分的组件耐压能够比本来的规范降下来许多,这对功率提高有很大的长处。

总结

本文介绍的线路在实践运用中得到验证,充分发挥其长处,关于资料选用余量及产品功率提高都有很大协助。运用这个线路做出1000W大功率服务器电源,现在不只满意80PLUS银牌规范,再将二次输出整流及资料的挑选稍加改进,能够顺畅到达金牌规范。所以,此线路可让广阔电源规划者开辟思路,在线路选取上多一种挑选。

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