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有源箝位正反激拓朴的变压器和电感的设计

时间:2017-11-07  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

此电路由常见的有源箝位正激变换器发展而来.工作原理简述如下:
1.当Q1导通时,Q2关断,次级T1B 4正6负,D1导通D2反偏截止,D1通过L1给C4和RL供电.
2.Q1关断,T1A给C1充电,当充电到VC1=VIN时,Q2零电压开通,此时T1次级反相,D2导通,因此时D2不能提供完全的负载电流,所以D1也导通,将T1次级箝在零位.
3.T1A继续通过Q2对C3充电,随着T1A励磁电流逐渐减小到零,C3通过Q2对T1A反向放电,此时D1截止,负载电流完全由D2提供.
4.C3放电完成,电流减小到零,此时VC1=VIN,Q2零电流关断.
5.由于T1A的电流不能突变,C1继续向T1A放电,Q1开通,由于C1的存在,Q1是零电压开通的. 顶.....

哪位大侠能帮我看看这个主电路的拓扑工作原理?

为交错并联有源钳位反激电路。电容通过二极管串联,实现主开关管零电压关断,然后电容的电荷通过什么方式回馈给电源或负载?

谢谢

有源嵌位的其中一大卖点就是实现主开关的ZVS,如果要满足正反激的条件是不是就失去了有源嵌位的优势了? 如果把主开关管移到高压正侧(即输入正与变压器之间),情况会怎么样? 除了还是不能达到ZVS之外还会有两个问题:
1. Q2失去了作用
2. 增加了Q1的驱动难度. 请问JACKI—WANG朋友:日本LAMBDA公司高压输入DC200V~DC400V/DC48V12.5A的模块电源主开关管放在高压侧,大功率低压输入时把主开关管放在低压侧,(主电路是FLYBACK有源嵌位正反激,两个主变,一个正激,一个反激.)不知道为什么?谢谢先! “主开关管放在高压侧”实在不能理解,是不是双管正激? 就是主开关管在输入正和变压器之间 有电路吗?传上来看看 named "common drain FET",减小共模噪声;但是带来的挑战是G的驱动噪声和隔离问题.VICOR也有这样的设计. 谢谢!感觉有点牵强!能请JACKI-WANG或者SOMETIMES两位朋友解释一下吗?望穿秋水ing...... 是的;这是VICOR的seminar上老外讲的;是全英文的,我也没有做过.但是vicor的第二代产品的确的采用了这样的技术. 同意王工的意见,请b.r.g.j.wallance航天电源朋友传点资料上来吗?谢谢!b.r.g.j.wallance航天电源朋友你是四十三所的吗? 呵呵,不是.不过我们和43所倒是亲戚:当年interpoint打算和43th合作,想在43th生产电源,所以一批设备放到43th,后来因为当时(只是说当时)生产的达不到美军要求,所以撤销了.但是设备也就卖到43th. 那么你是771的? 不是.我是interpoint
www.interpoint.com 没有对这样的用法做过详细的研究,不敢妄自菲薄.
如果b.r.g手上有vicor对这样应用的解析,希望能够上传共享. 1144983274.pdf
vicor common drain 暂时只能找到这样的一张图和一个图表,图表2写的是common drain的主要好处 谢谢分享 此话怎讲?不什么主开关不能实现ZVS呢? 当实现能量的反激输出的时候是不是强迫主绕组下正上负?这样如何达到ZVS? 我感觉这样也很难实现ZVS 在你另外的帖子里面sometimes已经详细分析了达到ZVS的条件,我想还是等到你的试验结果出来了再继续会比较有说服力,呵呵. 不过你的拓扑和我的不同
主开关管的ZVS的实现需要磁芯中的储存的能量
而你的反激部分把它用掉了,所以很难实现ZVS
如果使用下面的结构应该可以()
那不是我的拓扑呢,我们不都是在讨论楼主的线路吗? 哦,搞错了
我是想说搂住的拓扑和我的不一样
他使用两个变压器的话还有可能实现ZVS
这样的电路我感觉很难实现的 专利线路. 哈哈
什么专利电路
是我用的电路,和搂主的电路
大哥真会挑毛病 正反激组合是LAMBDA公司的专利,可以到专利网上查询. 英雄所见略同,这是国内专利摘要:
一种涉及正反激双向DC-DC变换器,由变压器次、初级绕组(Ns1与Np1)相互耦合构成正激变压器(T1);由另一变压器次、初级绕组(Ns2与Np2)相互耦合构成反激变压器(T2),两个次级绕组(Ns1与Ns2)各自串联开关管(S1与S2)后同时并联于输入直流电源.两个初级绕组(Np1与Np2)串联后通过整流/逆变电路和直流电源(V2)并联.利用有源箝位、RCD箝位、LCD箝位、ZVT复位等技术可组成一族双向变换器拓扑.本变换器利用正激变压器和耦合电感共同传输能量,解决了现有技术中用变压器漏电感传输能量的或用耦合电感传输能量的缺陷;避开了现有技术中电流型拓扑存在的电压尖峰问题;具有电流纹波小,实现全部开关管的软开关等优点. 我还真不知道这还是专利电路
有源钳位正激是哪个公司的电路呀
本人正在使用
不要最后侵犯了哪个公司的专利呀 有源钳位正激专利好像已经过期了吧? 这样 我是这样认为的,近年来各大IC厂商相应推出了有源嵌位的控制芯片,而在这之前是没有听说有这样的控制IC的,也就是他们很可能是观察到这个专利过期了,所以不用再担心侵权问题了,呵呵.
具体的专利我到是没有看到过,不知道实际上是不是过期了,哈哈. 有源箝位技术历经三代,且都申报了专利.第一代系美国VICOR公司的有源箝位ZVS技术,其专利已经于2002年2月到期.VICOR公司利用该技术,配合磁元件,将DC/DC的工作频率提高到1MHZ,功率密度接近200W/in3,然而其转换效率却始终没有超过90%,主要原因在于MOSFET的损耗不仅有开关损耗,还有导通损耗和驱动损耗.特别是驱动损耗随工作频率的上升也大幅度增加,而且因1MHZ频率之下不易采用同步整流技术,其效率是无法再提高的.因此,其转换效率始终没有突破90%大关.
为了降低第一代有源箝位技术的成本,IPD公司申报了第二代有源箝位技术专利.它采用P沟MOSFET在变压器二次侧用于forward电路拓朴的有源箝位.这使产品成本减低很多.但这种方法形成的MOSFET的零电压开关(ZVS)边界条件较窄,在全工作条件范围内效率的提升不如第一代有源箝位技术,而且PMOS工作频率也不理想.
为了让磁能在磁芯复位时不白白消耗掉,一位美籍华人工程师于2001年申请了第三代有源箝位技术专利,并获准.其特点是在第二代有源箝位的基础上将磁芯复位时释放出的能量转送至负载.所以实现了更高的转换效率.它共有三个电路方案:其中一个方案可以采用N沟MOSFET.因而工作频率较高,采用该技术可以将ZVS软开关、同步整流技术、磁能转换都结合在一起,因而它实现了高达92%的效率及250W/in3以上的功率密度.(即四分之一砖DC/DC做到250W功率输出及92%以上的转换效率) 楼上的兄弟把第一代、第二代、第三代有源钳位电路画出来,大家讨论讨论. 这个信息比较详细 那个美籍华人是谁啊? 250W做在1/4砖上,92%的效率,损耗有21.74W,那岂不是要引入台风来散热. 这还真是个问题.这段文字我是引用别人的,也没有仔细推敲.不知有没有高人能给个合理的解释?

可以看看实现ZVS的电压电流波形吗?

三代有源钳位都被申请了专利呀 专利并不是你想像的那么简单, 侵犯专利包含4个方面, 其中包括研发,制造,进口和使用,一般专利都会申请本国和中国两个地方,最主要是要把制造地控制好,黑得很.
所以不是老外申请的就不会侵犯啊,呵呵. 晕倒 别倒啊,还是要提醒精神到专利网上瞧瞧比较保险哟. 我刚查过了,网页无法显示
谢谢提醒 在主开关管开通与辅开关管关断之间有一个小的死区,在这段死区之内利用变压器漏感或者外加一个小的谐振电感储存的能量,可以实现主开关管的ZVS.

可以看看你们实现ZVS的电压电流实测波形吗?谢谢!

等你做就知道


Q2很容易就会烧毁 看看实现ZVS的电压电流波形. 本人在去年曾经试图降有源正激钳位电路与正反激结构结合在一起.但由于没有足够的时间,只是完成了制板,但没完成调试.

本人认为该电路可行.但条件比较苛刻.变压器设计是关键. 顶 菜鸟问题:
2.Q1关断,T1A给C1充电,当充电到VC1=VIN时,Q2零电压开通,此时T1次级反相,D2导通,因此时D2不能提供完全的负载电流,所以D1也导通,将T1次级箝在零位.
能不能请教一下,Q2的作用和工作原理?“将T1次级箝在零位.”D1是怎么箝在零位的?还有就是D2导通时,为什么D1还能导通?

请解惑! 怎么没人回答呢? 有两个极点,怎么样在产品化时保证调试快速? 此电路有两个好处:
一是C3通过Q2对T1A放电时将能量传递到了次级,有效地利用了能量,提高了效率;
二是如果VIN范围较窄,可以通过调整T1B和T1C的匝比,从而取消L1,节省了较多的成本.如果VIN较宽,也只需要加很小的电感.
因为Q1关断时需要向次级传递能量,所以在变压器中须加入适当的气隙,以提供更多的能量.但在正激时,因为加了气隙,会使励磁电流增加,这可能是这种电路的弊端.
因为反激时由D2提供负载电流,此较大的电流将通过变压器反射到原边,所以须增加Q2的电流容量.一般会选择Q2跟Q1一样大. 有新意.但我还是认为正反激组合好,热量分布均匀,滤波电路也简便. 不错 顶一下 顶一下! 感觉怪怪的,变压器为什么不分成两个? 分成两个当然好,一个专注于正激变换,一个专注于反激变换,强强联手,好处大大的!
但是,在市场竞争如些激烈的今天,能为自己所服务的单位省下一分钱,也是很大的贡献.象变压器这样的大型的关键性的器件,要是能省下一个,而得到同样的结果,真是功德无量了! 关键我感觉一个变压器无法实现ZVS,你认为呢 我今天也仔细分析了这个电路,主开关要想实现ZVS,的确很难. 要两个变压器 有人會把L1做到變壓器裡面嗎 ? 有,这是磁集成技术. 里问我看过写的扬扬洒洒

但实际电路我没没看过 斑竹,现在大家都在谈主开关管的ZVS,可是你这个话题不是说这个的,怎么跑题了?呵呵 对呀
变压器和电感是怎么设计的
很想听听大家的高见 第10贴我有一些初步分析.欢迎大家发表不同意见.
现在这个电路刚进入调试阶段,过一段时间我会写上我的更多体会.也希望大家能给我的调试过程一些帮助. 顶! 顶!!! 关注ing... 顶 有源正激正反激结构结合在一起我已经做过了,结果还可以啊,不过倒没有注意是不是有涉及专利呢. 请问,有源钳位的主管和辅管(假设为N-MOS)的驱动波形一定要互补吗?即一个为D,另一个为1-D,如果都为D可以不可以实现有源钳位呢?ZVS又可以不可以实现呢?哪位高手给指点一下,小弟正为用TL494做有源钳位犯难呢,不知道可以不可以做啊,谢谢! 好贴,顶!! 可以贡献一下主管的电压波形和变压器的电流波形吗?

可以去国家专利局的网站或者google一下山特的那个有源箝位-正反激变换器的专利有公告出来,其中有部分波形图可以参考一下.

谢谢!!不过还是想看一下实际测试的波形.因为主开关管实现是比较困难的.可以贡献一下吗?再次感谢.

楼主该电路的应用怎么样,后续为什么没下文了?期待中

占个位听课

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