文 献 综 述

1. 有源箝位正激变换器的发展

当前，正激变换器在中小功率应用场合扮演着越来越重要的角色。尽管传统的单端正激变换器有诸多优点，如电路结构简单、元件数量少、输出纹波小等，但是也有其缺点。首先，晶体管的工作方式为硬开关，这就导致了难以提高开关频率。其次，需要磁复位电路，且磁芯只工作在第一象限。目前，开关电源的发展方向为高频率、高功率密度和高效率。很显然，传统的单端正激变换器很难适应这一发展趋势，因此，必须找到一种新型的拓扑结构。有源钳位ZVS PWM正激变换器可以适应这一发展趋势，因为它具有软开关和磁芯自动复位功能。.

正激变换器由于具有电路拓扑简洁、输入输出电气隔离、电压升R降范围宽、易于 多路输出等特点，因而广泛应用于中小功率电源变 换场合。但是，正激变换器存在一个固有缺点，即必须附加复位电路来实现功率开关截止期间变压器铁心磁复位，以免变压器饱和。

2. 有源箝位正激变换器的研究意义

近年来，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。随着各种软开关技术比如有源箝位软开关技术、定频谐振软开关技术等在单端正激型变换器中的成功应用，解决了一般正激变换器变压器利用率低、高频损耗大的缺点，使得正激型变换器的应用场合更加广阔，尤其在需要低电压大电流输出的各种微处理器、IC芯片和数字信号处理器中，正激型变换器被认为是最合适的拓扑之一。 与单端正激变换器相比，有源箝位ZVS#8212;PWM正激变换器更具有实用价值。该拓扑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，因此对有源箝位ZVS#8212;PWM正激变换器进行深入研究是非常有意义的。

3. 有源箝位正激变换器的基本工作原理

端正激变换器由于变压器磁芯工作在第一象限，故必须附加磁复位电路。有源钳位电路与正激变换器组合就构成了有源钳位ZVS PWM正激变换器。有源钳位ZVS PWM正激变换器电路如图3-1所示。有源箱位电路由钳位开关(功率MOS FET)和箱位电容组成，并联在主开关和变换器的变压器两端，利用钳位电容和MOS FET输出电容及变压器绕组电感谐振，创造主开关ZVS(零电压开通)的条件，并且在主开关关断期间，由钳位电容的电压将主开关两端电压钳位在一定水平数值上，从而避免了开关上过大的电压应力。这种技术非常适合用于正激变换器，因为在正激变换器中利用有源箱位，可实现变压器磁芯磁通自动复位，无需另加复位措施，而且可以使激磁电流沿正负方向流通，使磁芯工作在一、三象限，从而提高磁芯的利用率。

箝位开关VS2和主功率开关VS1的驱动信号互补。箝位电容C1上电压Uc1=D Uin/(1一D)，D为占比，VS1上电压Uck=Ucn(1一D)。为简化分析，假设输出滤波电感L足够大,该变换器处于连续工作状态。变压器是等效励磁电感为Lin、初级漏感为Lr。匝数比n=Np/Ns的理想变压器。Ca1,Ca2分别为VS1，VS2的结电容，Cs为VS1和VS2的等效并联电容，VD1，VD2分别为VS1，VS2的体二极管。

每个PWM周期Ts可分为7个工作阶段进行分析，如下所示：