RCD箝位正激变换器的分析研究Ξ.PDFVIP

第 29 卷第 2 期 南　京　航　空　航　天　大　学　学　报 V o l. 29 N o. 2 1997 年 4 月 Jou rn a l o f N anj in g U n iver sity o f A eron au t ics A st ron au t ics　 　A p r. 1997 R CD 箝位正激变换器的分析研究 陈道炼　陈卫昀　严仰光 (南京航空航天大学自动控制系　南京, 2 100 16) 摘要　正激变换器因电路简单而广泛应用于中小功率变换场合。但是它的一个固有缺陷是功率 晶体管截止期间变压器必须磁复位, 因而需要采用附加的复位电路。本文详细分析了R CD 箝位 正激变换器的工作原理, 给出了R CD 箝位网络的设计准则和步骤。实验结果证实了理论分析的 正确性。 关键词: 箝位电路; 能量平衡; 直流变流器; 箝位网络; 磁复位技术 中图分类号: TM 464; TM 433 由于正激变换器具有电路简单、输入输出电气隔离、易于多路输出等优点, 因而广泛应 用于中小功率电源变换。但是, 正激变换器的一个固有缺点是功率晶体管截止期间变压器必 须磁复位, 因而需要复位电路。 正激变换器变压器磁复位技术有好几种。采用复位绕组法实现了变压器磁化能量无损 [ 1 ] 地回馈到电网中去 , 其不足是: ①功率开关承受两倍的电源电压应力; ② 占空比 0. 5, d 不适合宽输入电源电压场合; ③复位绕组使变压器结构复杂化; ④需加R C 缓冲网络抑制变 [2 ] 压器漏感引起的功率开关关断电压尖峰。采用无损L CD 缓冲网络技术 可将磁化能量和漏 感能量返回到电网中, 保证了变换器高效率; 但该技术在开关频率f S 30 kH z 时便暴露出 其缺点, 其原因是过大的L C 谐振电流增加了功率开关导通损耗, 因此它通常应用在f S = 20 [3 ] kH z 场合。有源箝位技术 实现磁恢复是一种性能优良的方法, 其唯一不足是增加了变换器 设计难度与成本。 箝位技术[3, 4 ] 具有线路简单、占空比 0. 5、功率开关电压应力低等 R CD d 优点, 其不足是磁化能量部分消耗在箝位电阻中。 由于R CD 箝位技术简单低廉, 因此它仍广泛应用于电源变换器中。本文主要分析R CD 箝位正激变换器的工作原理、箝位网络的设计准则和步骤。 1　R CD 箝位正激变换器稳态分析 箝位正激变换器如图 1 所示。为了简化分析, 假设输出滤波电感 、箝位电容 R CD L CC 足够大, 分别用电流源 、电压源 表示, 其简化电路及原理波形如图2 所示。 I 0 U C 收稿 日期: 修改稿收到日期: 第一作者　陈道炼　男, 副教授, 1964 年 8 月生。 232 南　京　航　空　航　天　大　学　学　报 第 29 卷 稳态工作时, 每个 PWM 开关周期分为六个区