图(a)所示的是rcd复位正激变换器,即在变压器上并联了一个由二极管d,电容c,电阻r组成的环节,在开关s关断时由激磁电感和漏感的感应电势使二极管d导通,由电容c上的电压对变压器复位。图(b)是rcd复位正激变换器的主要工作波形。电容c两端电压在一个开关周期内近似为直流电压,则rcd复位电压是一个方波。同样在开关管关断瞬间,变压器上有一个电压尖峰,是由变压器漏感与开关管结电容谐振引起的。
(a)rcd复位正激变换器
(b)rcd复位正激变换器工作波形
谐振复位和rcd复位都有其各自的优缺点,而且,两种复位方式的优缺点基本上是互补的。
1)根据伏秒平衡原理,vt一个周期内平均值要等于零。谐振复位的复位电压是正弦波,因此复位电压的平台相对比较高,即开关管s的vds电压平台比较高,而rcd复位的复位电压是方波,所以复位电压的平台相对比较低,也即开关管s的vds电压平台比较低。
2)谐振复位正激变换器变压器上的电压尖峰(最终反映到vds的电压尖峰)是由变压器漏感ls与电容c谐振造成的,rcd复位正激变换器变压器上的电压尖峰是由变压器漏感ls与开关管s的结电容谐振造成的。由于电容c的容量远远大于开关管s的结电容,谐振复位电压尖峰的谐振周期要远大于rcd复位电压尖峰的谐振周期,因此,在变压器漏感ls上的负载电流能量一定的情况下,谐振复位的电压尖峰幅度要比rcd复位的电压尖峰幅度低得多。从另一个角度理解,可以认为谐振复位正激变换器在开关管d-s间并联的电容c起到了吸收电压尖峰的作用。
3)rcd复位正激变换器的激磁能量和漏感能量全部消耗在电阻r上,而谐振复位正激变换器的激磁能量和漏感能量基本上没有消耗,见图(b)。但是由于谐振复位正激变换器在开关导通之前,电容c两端的电压为vin,因此有cvin2的能量消耗在开关管开通过程中。
4)从图(b)及图(b)ilm波形可以看到,谐振复位正激变换器变压器磁偏比较小,而rcd复位正激变换器变压器磁偏较大。
以上分析可以得知,两种复位方式的正激变换器都有各自的优点,但缺点也比较明显,在某些时候设计起来有较大的瓶颈。这就不难想到将两种复位方式结合起来,来软化它们各自的缺点,同时还能带来新的优点,即谐振rcd复位正激变换器。
来源:偶藕