一種Flyback軟開關實現方法

摘要：提出了一種Flyback電路ZVS軟開關實現方法，即通過附加一個繞組，使激磁電感電流反向，從而來創造Flyback電路主開關的ZVS軟開關條件；分析了其工作原理及電路參數的設計；最后的實驗結果驗證了該電路的工作原理及有效性。

    關鍵詞：Flyback電路；軟開關；輔助繞組

引言

輕小化是目前電源產品追求的目標。而提高開關頻率可以減小電感、電容等元件的體積。但是，開關頻率提高的瓶頸是開關器件的開關損耗。于是軟開關技術就應運而生。

本文提出了一種帶輔助繞組的Flyback零電壓軟開關實現方法。通過對該電路的工作原理分析及實驗的結果，驗證了該電路的可行性。

1 工作原理

圖1所示的即為本文所提出的軟開關電路，輔助繞組的匝數與輸出繞組相同。開關管S1與S2互補導通，之間有一定的死區防止共態導通，如圖2所示。電路中激磁電感Lm的取值較小，使電流iLm可以反向以達到主開關S1的ZVS軟開關條件，如圖2（a）及圖2（b）中iLm波形所示。由于電路在輕載及滿載時的工作狀況有略微不同，下文將具體分析電路輕載時的工作原理，滿載時的工作原理將簡要說明�？紤]到開關的結電容以及死區時間，電路輕載時一個周期可以分為7個階段，其各個階段的等效電路如圖3所示。其工作原理描述如下。

    1）階段1〔t0，t1〕該階段S1導通，Lm承受輸入電壓，激磁電流iLm正向線性增加，從負值變為正值。在t1時刻S1關斷，iLm達到最大值，該階段結束。

2）階段2〔t1，t2〕S1關斷后，激磁電感電流開始下降，其中一部分對S1的輸出結電容充電，S1的漏源電壓線性上升；同時另一部分通過變壓器耦合到副邊使S2的輸出結電容放電，S2的漏源電壓可以近似認為線性下降，t2時刻S2的漏源電壓下降到零，該階段結束。

3）階段3〔t2，t3〕當S2的漏源電壓下降到零之后，S2的寄生二極管就導通，將S2的漏源電壓箝位在零電壓狀態，也就是為S2的零電壓導通創造了條件。同時二極管D也導通。

4）階段4〔t3，t4〕t3時刻S2的門極變為高電平，S2零電壓開通。激磁電感Lm承受反向電壓nVo（n為變壓器原副邊匝數比），Lm上電流線性下降，t4時刻下降到零，通過開關管S2及二極管D的電流也同時下降到零，該階段結束。

5）階段5〔t4，t5〕通過二極管D的電流下降到零以后，二極管D自然關斷。而S2繼續導通，Lm上承受電壓nVo，流過Lm的電流從零開始反向線

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