有源箝位反激拓撲因具有效率高、高頻特性好、抗電磁干擾能力強等優(yōu)點獲得了廣泛應(yīng)用。此處提出了一種新穎的控制策略,采用非互補導(dǎo)通模式,以減小箝位管的導(dǎo)通損耗,實現(xiàn)主開關(guān)管的零電壓開關(guān)（ZVS）。同時讓變換器工作于臨界連續(xù)模式,采用準諧振控制模式進一步實現(xiàn)箝位管的谷底開通,優(yōu)化了變換器的效率。采用過零檢測電路實現(xiàn)臨界連續(xù)模式,并引入峰值電流內(nèi)環(huán)提高變換器的動態(tài)響應(yīng)速度。 

【文章來源】：電力電子技術(shù). 2020,54(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

圖１有源箝位反激拓撲結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１?Ａｃｔｉｖｅ?ｃｌａｍｐｅｄ?ｆｌｙｂａｃｋ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??

非互補準諧振控制的有源箝位反激變換器??一個周期后結(jié)束。臨界連續(xù)模式下，一個開關(guān)周期??內(nèi)的主要工作波形如圖３所示。其中，為主管??驅(qū)動電壓，ｒｖ為箝位管驅(qū)動電壓，Ｌ為激磁電流，??ｉ＆為箝位電容電流乂為次級二極管電流，為??主管的漏源極電壓�！叮禃r刻模態(tài)５結(jié)束，箝位管電??壓諧振至谷值，此時開通箝位管，開關(guān)損耗最校??為過零檢測繞組電壓經(jīng)過電阻的分壓，亦高于過??零檢測門限電壓。當激磁電流過零后，主管電壓諧??振到低于輸入電壓Ｍ時降為零，低于過零檢??測門限電壓。＾與門限電壓比較，輸出復(fù)位信號，??經(jīng)過一個延時到達箝位管漏源電壓谷底時刻，驅(qū)??動箝位管。??⑷模態(tài)Ｉ?（ｂ）模態(tài)２??（ｃ＞橫態(tài)３?（ｄ＞摸態(tài)４??圖４過零檢測電路??Ｆｉｇ．?４?Ｚｅｒｏ－ｃｒｏｓｓｉｎｇ?ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ?ｃｉｒｃｕｉｔ??過零檢測信號表達式為：??以?ｄｕｅ，??ｖｄ開通??〇，?ｗ—⑴＜＂ｉ?’??ｖｄ關(guān)斷??（１）??（２）??控制系統(tǒng)包括輸出電壓外環(huán)和峰值電流內(nèi)??環(huán)。電壓外環(huán)輸出作為電流內(nèi)環(huán)的參考，送入芯片??內(nèi)部高速模擬比較器１，電流過零信號送入芯片??內(nèi)部高速模擬比較器２。當檢測到初級峰值電流??超過參考時，關(guān)斷主開關(guān)管，實現(xiàn)逐周期限流％??當檢測到電流過零信號時，經(jīng)過一個延時復(fù)位??ＰＷＭ時基，實現(xiàn)變頻條件下箝位管的谷底開通。??控制框圖如圖５所示。??圖２臨界連續(xù)模式工作模態(tài)??Ｆｉｇ．?２?Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｍｏｄｅｓ?ｏｆ?ｃｒｉｔｉｃａｌ?ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｍｏｄｅ??圖３主要工作波形??Ｆｉｇ．?３?Ｍａｉｎ?ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｗａｖｅｆｏｒｍｓ??３過零檢測及控

ｔｅｃｔｉｎｇ?ｃｉｒｃｕｉｔ??過零檢測信號表達式為：??以?ｄｕｅ，??ｖｄ開通??〇，?ｗ—⑴＜＂ｉ?’??ｖｄ關(guān)斷??（１）??（２）??控制系統(tǒng)包括輸出電壓外環(huán)和峰值電流內(nèi)??環(huán)。電壓外環(huán)輸出作為電流內(nèi)環(huán)的參考，送入芯片??內(nèi)部高速模擬比較器１，電流過零信號送入芯片??內(nèi)部高速模擬比較器２。當檢測到初級峰值電流??超過參考時，關(guān)斷主開關(guān)管，實現(xiàn)逐周期限流％??當檢測到電流過零信號時，經(jīng)過一個延時復(fù)位??ＰＷＭ時基，實現(xiàn)變頻條件下箝位管的谷底開通。??控制框圖如圖５所示。??圖２臨界連續(xù)模式工作模態(tài)??Ｆｉｇ．?２?Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｍｏｄｅｓ?ｏｆ?ｃｒｉｔｉｃａｌ?ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｍｏｄｅ??圖３主要工作波形??Ｆｉｇ．?３?Ｍａｉｎ?ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｗａｖｅｆｏｒｍｓ??３過零檢測及控制系統(tǒng)原理分析??為使變換器工作在臨界連續(xù)模式，采用過零??檢測輔助電路，見圖４，輔助繞組與功率繞組耦合??在同一個變壓器中。其中，過零檢測三極管Ｖｉ２的??驅(qū)動與主管一致。當主管導(dǎo)通時，同名??端為正，過零檢測二極管ＶＤＺ截止，過零檢測信號??＾即為控制芯片供電電壓！＾，此電壓高于過零檢??測門限電壓。當Ｖｍ和Ｖｕ關(guān)斷時，ＶＤ，開通，七即??高速?ＰＷＭ２｜??比較－器２１?????虛擬Ｉ／Ｏ??圖５主電路控制框圖??Ｆｉｇ．?５?Ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍａｉｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ??４仿真和實驗驗證??有源箝位反激電路參數(shù)：Ｍ＝２００￣ｌ?ＯＯＯＶ，ａ＝??１５Ｖ，ｉｍ＝１２２ｆｉＨ，負載為?１８?Ｗ．ＣｊＯＯ?＋Ｆ，變壓器??匝比為６：１。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種磁隔離非理想反激變換器的建模與設(shè)計[J]. 侯慶會,岳奧飛,汪洋,石健將.  電力電子技術(shù). 2018(11)

博士論文
[1]小功率DC/DC變流器模塊標準化若干關(guān)鍵問題研究[D]. 謝小高.浙江大學 2005

碩士論文
[1]適合中小功率的高效隔離型升壓變換器研究[D]. 錢彬.南京航空航天大學 2016
[2]基于數(shù)字峰值電流控制的PFC電路設(shè)計[D]. 李慧.浙江大學 2012



本文編號：3537682