【摘 要】
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快速发展的信息时代背景下,大力发展砖块电源具有重要的现实意义。以Buck变换器以及一系列衍生电路为代表的非隔离型变换器不能有效适应低压大电流的发展趋势,在未来48V输入母线的砖块电源中,隔离型变换器将会是主流选择。本文选择有源钳位正激变换器作为主要研究内容,对其工作原理,峰值电流模式下数学模型的建立以及电路参数的设计进行了研究。针对传统有源钳位正激变换器开关管电压应力过大的问题,给出了一种新的解决
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快速发展的信息时代背景下,大力发展砖块电源具有重要的现实意义。以Buck变换器以及一系列衍生电路为代表的非隔离型变换器不能有效适应低压大电流的发展趋势,在未来48V输入母线的砖块电源中,隔离型变换器将会是主流选择。本文选择有源钳位正激变换器作为主要研究内容,对其工作原理,峰值电流模式下数学模型的建立以及电路参数的设计进行了研究。针对传统有源钳位正激变换器开关管电压应力过大的问题,给出了一种新的解决思路:三开关有源钳位正激变换器,并对其工作原理以及电路参数的设计进行了研究。首先,详细介绍了四种常用的正激变换器磁芯复位方式,重点强调了有源钳位复位方式,详细分析了低端有源钳位正激变换器在各个时间段内的工作状态以及开关管的软开关情况。其次对主电路中变压器、钳位电容、开关管以及滤波电感电容进行选型和设计,详细介绍了有源钳位控制芯片UCC2897A,并对其外围电路参数进行设计。推导出峰值电流模式下有源钳位正激变换器的系统传递函数,并使用光耦和基准稳压源的组合,对其控制环路进行设计。最后根据主电路参数建立Pspice仿真,并制作了相应的实验样机,通过仿真和实验验证设计的合理性。详细介绍了三开关有源钳位正激变换器的工作原理以及开关管的软开关情况,分析比较了两种有源钳位正激变换器的开关管电压应力大小。针对三开关有源钳位正激变换器的高端驱动问题,给出了一种新颖的驱动变压器方案,解决了高占空比输入时,驱动变压器幅值过低的问题。仿真和实验表明,三开关有源钳位正激变换器可以实现开关管的零电压开通,有效降低了开关管的电压应力。
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