《电子技术应用》
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有源钳位正激变换器电源设计
2022年电子技术应用第10期
马文超
中科芯集成电路有限公司,江苏 无锡214072
摘要: 正激变换器适用于输出功率为200 W以内的电源产品中,而有源钳位正激变换器由于可以实现变压器磁自复位,结构简单,加上有较多成熟的有源钳位正激变换器PWM控制器,使用最为广泛。讨论了有源钳位正激变换器的工作原理;给出在实际工程应用时关键参数设计方法;以LM5025C为例进行仿真分析,对关键参数设计方法进行交叉验证。
中图分类号: TN432
文献标识码: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222610
中文引用格式: 马文超. 有源钳位正激变换器电源设计[J].电子技术应用,2022,48(10):36-39,42.
英文引用格式: Ma Wenchao. Power design of active clamped forward converter[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(10):36-39,42.
Power design of active clamped forward converter
Ma Wenchao
China Key System & Integrated Circuit Co., Ltd., Wuxi 214072, China
Abstract: Forward converter is appropriate for that output power is lower than 200 Walt. While active clamp forward converter is used widely for its simple structure, transformer reseted automatically and many matured active clamp forward PWM controllers. This paper introduces the principle of active-clamp forward converter firstly, than shows the design method of key parameters, lastly simulates taking LM5025C as an example.
Key words : active clamped; flux reset; forward converter

0 引言

    传统正激变换器工作在磁特性的第一象限,磁芯利用效率低,功率管硬开关工作,需要额外的磁复位电路,存在电磁干扰大、磁复位电路结构复杂、功率管损耗大和承受较高的电压应力等缺点[1]。在传统有源钳位正激变换器拓扑基础上,增加由钳位功率管与钳位电容串联构成的有源钳位支路,构成了有源钳位正激变换器,该拓扑结构克服了传统正激变换器的缺点,能够实现伏秒平衡,占空比可以大于50%,由于添加了钳位电容和钳位功率管,主功率管承受的电压应力减小,有源钳位变换器原边上的电压是有规律的方波,能够为副边整流管提供自驱动信号,降低了同步整流电路的复杂度,而且实现了ZVS,降低了电磁辐射[2-3],因此,有源钳位正激变化器拓扑在实际工程中获得了广泛应用[1,4]

    针对有源钳位正激变化器,周睿对该电路拓扑结构的工作原理进行了分析,给出了变压器等关键器件关键指标设计方法[4],陈光亮对有源钳位正激软开关工作原理进行深入剖析[5],以LMC5025C为主控电路,对环路外围配置进行了说明,给出了仿真结论。综上分析,以上研究对该拓扑结构主要还是偏向于理论方面的分析,或者只针对个别外围元件选型进行了研究,电路整体设计思路不够清晰明确。在实际工程应用方面,除了变压器、输出滤波电感等磁性元器件的选型外,还涉及功率管选型、功率管驱动电路设计、输出滤波电容、钳位电容等主要器件的设计。本文在理论分析基础上,依托实际应用,先明确关键参数指标,再给出主要器件的设计方法和思路,对工程应用具有一定的指导意义。




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作者信息:

马文超

(中科芯集成电路有限公司,江苏 无锡214072)




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