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一种带辅助变压器的Flyback变换器ZVS软开关实现方案
[发布时间]:2011年7月6日 [来源]:浙江大学电气工程学院 [点击率]:14194
【导读】: 摘要:提出了一种新颖的FLYBACK变换器ZVS软开关实现方案。一个较小的辅助变压器与主变压器串联,通过使辅助变压器原边激磁电感电流双向来达到主开关管的ZVS软开关条件。该方案实现了主辅开关管的Z...

      fs为开关频率;

      为变换器输出功率。

    在实际设计中,为了保证电路在轻载时也能工作在电流连续模式,取定

2.2    主副变压器原副边匝数比设定

    根据Lmr<<Lm,及变换器输入输出关系有

    而根据式(8),为了使输出滤波前电流io在t3~t4时间段下降不要太快,最好有N3≤N2。

    另外,为了保证t1时刻S1关断时流过副边二极管D的电流iD>0,根据式(7)有

2.3    辅助变压器激磁电感Lmr设定

    为了实现S1的ZVS软开关,在(1-D)T时间内,激磁电感Lmr上电流必须反向,即

比较式(20)和式(25),Lmr应该根据式(25)来设定。

    另外,由式(24)可以发现,输入、输出电压一定时,随着负载的增加,iLmrmax增大〔见式(19)〕,iLmrmin减小,软开关就越不容易实现。所以,Lmr要根据满载时软开关的实现条件来设定。而当输入电压为宽范围时,随着输入电压的减小,iLmrmax增加〔由于电路工作在CCM,满载时式(19)第二项可以忽略〕,iLmrmin表达式第一项减小,iLmrmin减小,软开关就越不容易实现。所以,对于输出负载、输入电压变化的情况,Lmr要根据输出满载、输入电压最小时的软开关实现条件来设定。

    同时需要指出,在能实现软开关的前提下,Lmr不宜太小,以免造成开关管上过大的电流应力及导通损耗。

2.4    死区时间的确定

    为了实现S1的软开关,必须保证在t5~t6时间内,S1开始导通。否则,Lmr上电流反向,重新对Cr1充电,这样,S1的ZVS软开关条件就会丢失。因此,S2关断后、S1开通前的死区时间设定对开关管S1的软开关实现至关重要。合适的死区时间为电感Lmr与S1及S2的输出结电容谐振周期的1/4,即

tdead1=(26)

一般而言,开关管输出电容是所受电压的函数,为方便起见,在此假设Cr1及Cr2恒定。

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