有源钳位正激式转换器

　　图1给出了有源钳位正激式转换器的两种主电路。其中，Lm和LLK，分别表示变压器的等效励磁电感和漏感，电容C1和C2分别表示开关管V1和V2的结电容，D1和D2为开关管V1和V2的反并联二极管。钳位开关管V2（小功率MOSFET）和钳位电容C串联，组成有源钳位电路，此电路有两种接法：一种是与转换器的主开关管V1并联，如图1（a）所示；另一种是并联在变压器的初级绕组两端，如图1（b）所示。

　　图1 有源钳位正激式转换器的两种主电

　　在正激式转换器中，利用有源钳位技术可以实现变压器铁心的自动磁复位，无须另加复位措施；并可以使励磁电流正、负方向流通，使铁心在磁化曲线第一象限及第三象限运行，提高了铁心的利用率。

　　在主开关关断期间，钳位电路将主开关管两端的电压钳位在一定数值的水平上，并基本保持不变，从而避免了主开关管上出现过大的电压应力。分析表明，正激式转换器主开关管两端的电压为输人电压Ui，与钳位电容C上电压UC之和。图1（a）、（b）中，钳位电容C上的电压UC是不同的，根据计算可以分别得到

　　对图1（a）所示的电路              

　　对图1（b）所示的电路    

　　式（3-252）可以推导如下：对于图1（b）所示的电路，在一个周期Ts内，主开关管V1，导通的时间为DUTs，变压器初级绕组承受的电压为Ui，而V1的关断时间为（1—Du）Ts，变压器初级绕组承受的电压为UC。由伏秒平衡的关系得

　　式（3－251）与Boost升压式PWM DC/DC转换器的输出/输人电压转换比的形式类似，所以图1（a）所示的钳位电路也被称为升压式钳位；式（3－252）与反激式PWM DC/DC转换器的输出/输入电压转换比的形式类似，故也有人称图1（b）所示的钳位电路为反激式钳位。

　　有源钳位正激式转换器有两个种运行方式：一种是可以实现零电压开关；另一种不能实现零电压开关，两种情况下某些电量波形是完全不同的。仅钳住主开关管上电压，并不等于能实现零电压开通（ZVT）。当开关管V1、V2关断，V1输出电容和变压器励磁电感谐振时，只要V1的端电压UDS1谐振到零，就可以实现零电压开通。保证UDS1谐振到零的条件

　　　还有一种保证零电压开通条件的方法是：在变压器次级侧与整流二极管串联一个饱和电感（其作用相当于一个磁性开关），在励磁电流较小时，电感很大，阻止励磁电流流向次级侧，保证主开关管的电压谐振到零。