变匝比有源钳位正激变换器设计与仿真研究文献综述
2020-05-26 20:23:29
1、国内外研究现状及生产需求状况:
单端正激变换器拓扑以其结构简单、工作可靠、成本低廉而被广泛应用于独立的离线式中小功率电源设计中。在计算机、通讯、工业控制、仪器仪表、医疗设备等领域,这类电源具有广阔的市场需求。
当今,节能和环保已成为全球对耗能设备的基本要求。所以,供电单元的效率和电磁兼容性自然成为开关电源的两项重要指标。而传统的单端正激拓扑,由于其磁特性工作在第一象限,并且是硬开关工作模式,决定了该电路存在一些固有的缺陷:变压器体积大,损耗大;开关器件电压应力高,开关损耗大;dv/dt和di/dt大,EMI问题难以处理。
有源钳位正激变换器拓扑从根本上改变了单端正激变换器的运行特性,并且能够实现零电压软开关工作模式,从而大量地减少了开关器件和变压器的功耗,降低了dv/dt和di/dt,改善了电磁兼容性。因此,有源钳位正激变换器拓扑迅速获得了广泛的应用。
2. 有源钳位正激变换器的应用:
20世纪60年代前,研发了半导体器件,并以此器件为主实现这些变换。电力电子学科从此形成并有了30年的迅速发展。所以,广义地说,凡用半导体功率器件做开关,将一种电源形态转变为另一种形态的主电路都叫做开关变换器电路;转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节则称开关稳压电源(简称开关电源)。开关电源主要组成部分时DC-DC变换器,因为它是转换的核心,涉及频率变换。目前DC-DC变换中所用的频率提高最快,它在提高频率中碰到的开关过程、损失机制,为提高效率而采用的方法,也可作为其它转换方法参考。
自1947 年底晶体管问世,随后不到十年,可控硅整流器(SCR,现称晶闸管)在晶体管渐趋成熟的基础上问世,电力电子学从此形成并已有了近30 年的迅速发展,也揭开了电源技术长足发展的序幕。
开关电源最早起源于上世纪50年代初,美国宇航局以小型化、轻量化、为目标,为搭载火箭开发了开关电源,而变换器则是开关电源的主要部分,是电能转换的核心。
在近半个多世纪的发展过程中,开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的连续工作电源,并广泛应用于电子整机与设备中。
20世纪80年代,计算机全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代。20世纪90年代,开关电源在电子、电气设备、家电领域得到了广泛的应用,开关电源技术进入快速发展时期。