有源箝位设计程序.pdf

有源箝位正激变换器的设计程序 概述： UCC2891 电流型有源箝位PWM 控制器提供了一个高度集成特色的控制器,专为有源箝位正激或反激变换器的精确 控制服务。UCC2891 的数据包含了精确设置IC 所必须的全部细节。当然，这些 效的设计考虑及培训主要在有源箝位 的功率级。它规定要预先设置好控制 IC，本文使用 源箝位正激拓朴作实例，箝位部分，功率级和控制环路补偿在随 后都作细节描述。 1．简介： 单端正激变换器是单或多电压输出,功率在50W~500W 范围的一种通用选择。 几种广泛使用的实现变压器复位技 术。 源箝位的方法是既简单又 最佳性能的方法。ZVS （零电压开关）低的开关电压应力，扩展出占空比范围, 以 及减少了EMI 。组合在一起有效地改善了效率。综和这几个因素考虑都将是选择 源箝位技术。 但 源箝位的缺点之一就是需要精密的占空比箝制,如果没有箝住一些最大值，增加的占空比可能会导致变压 器的饱合或主功率MOSFET 上的附加电压应力,这可能会导致灾难性损坏。另一个缺点是需要对同步延迟时间的先 进的控制技术。在主功率MOSFET 与箝位MOSFET 栅驱动之间的时间延迟。UCC2891 系列的主要特色之一就是提 供驱动一个P 沟MOSFET （低边）或一个N 沟MOSFET （高边）的能力。主功率开关和箝位开关之间的时间延迟 的调整使过去使用 源箝位技术时的缺点在UCC2891 用作控制IC 时已不存在了。 l 对任何电源设计，满足设计规范小心地设计功率级控制环路。及最终设置PWM 控制器都是成功的关键。对于 源箝位正激拓朴要 一些附加考虑，这将在下面的设计实例中讨论，此例用了简洁明快的UCC2891 PWM 控制 a IC 。设计功率级,箝位级,控制环以及PWM 的设置正如理论研究一样,都是ZVS 所固 的，它适用于UCC2891/2/3/4 i 及UCC2897。 t 2 有源箝位开关工作的基本原理： 在设计功率级之前，了解有源箝位的基本时序原理是很重要的，参看[6]和[7],这里 八个阶段，深入地钻研 n 源箝位的电流交换，用低边有源箝位结构作为例子，完整的开关周期t0~ t4 可以简化并表述出四个性质不同的开关 过程。如图1~图4 。 e 2.1 t0t1 功率传输 在此阶段功率由主开关传输至二次侧,此时Qmain 导通,在此条件下刚好在ZVS 条件下导通。因其体二极管先前 d i 已经在导通状态 （见图 4 ）初级电流通过 Qmain 的沟道电阻。而且变压器的磁化电流加上折算到二次侧的输出电流。 f 在二次侧，正向的同步整流Qf 导通，并且流过整个负载电流。在先前状态，负载电流是流过同步整流Qr 的体二极管。 所以Qf 是硬开关状态的开启损耗的。 n o C 2.2 t1 t2 谐振状态： 这是整个开关周期中出现的两个谐振状态的第一个，在此状态 QMAIN 在ZVS 状态下关断，初级电流仍旧连续 地通过CcL 流过DAOX,QAUX 必须是P 沟道MOSFET （对低边箝位），由于此时二次负载电流流过回流MOS 。此时无 折射到一次侧的电流。所以仅有流过 DAUX 的电流为变压器的磁化电流。因此 QAUX 二级体最大的损耗很小，并且 给出了QAUX 的ZVS 状态开启的条件。QMAIN 关断和QAUX 开启之间的延迟时间即谐振周期是已知的。 这是识别有源箝位同其它单端变压器复位方式的主要方法。在二次侧QF 是在硬开关方式下关断的，整