一种新型带无损缓冲双管串联单正激电路

摘要：详细介绍了电路的整个工作过程。给出了重要的定量关系式，为具体设计提供了依据。另外还讨论了实际应用中遇到的主要问题和注意事项。

关键词：正激变换器；无损缓冲；谐振

1 引言

双管串联单正激电路在高频大功率变换器中是一种常用的主功率电路，该电路的优点是主功率管耐压低，成本低。缺点是主变（高频变压器）磁芯的磁化方向为单向的，比起桥式电路差一半。该电路一般应用在频率较高的场合，如果电路中不加无损缓冲电路，那么主功率管的开关损耗将因频率的升高而大幅增加，因而大大降低了整机的效率。本文将讨论一种实用的带无损缓冲双管串联单正激电路的工作过程。

2 工作原理

电路如图1所示。缓冲网络由6个二极管D₁，D₂，D₃，D₄，D₅和D₆，一个缓冲电感L_S和两个缓冲电容C₁，C₂组成，其中C₁=C₂=C₀。由于缓冲网络中不存在电阻，因此该网络是无损的。图2给出了带无损缓冲电路的正激变换器的主要工作波形，C_S1，C_S2是开关管S₁，S₂的结电容，该变压器原副边匝比为n=N₁/N₂。

图 1 主 电 路

图 2 主 要 波 形

在一个开关周期T_s中，该变换器有7种工作状态。在分析之前，作如下假设：所有开关管、二极管均为理想器件；滤波电感L_f足够大，在一个

开关周期中，其中的电流基本保持不变，这样L_f和C_f以及负载电阻可以看成一个电流为I_o的恒流源。

1）状态1[t₀－t₁] 在t₀时刻之前，开关管S₁，S₂上的电压为V_in/2，缓冲电容C₁，C₂上的电压为0V，缓冲电感L_s中的电流为零。在t₀时刻，开通S₁，S₂，其结电容上的能量C_s全部消耗在S₁，S₂内部，因此，S₁，S₂为硬开通，存在开通损耗，这种损耗是不可避免的。

S₁，S₂开通后，变压器的原边电压为输入电压V_in，负载电流I_o流经整流二极管D₇。变压器初级励磁电流i_M，从I_M－开始线性上升，即

i_M(t)=I_M－＋(t－t₀)

式中：L_M为变压器原边励磁电感；

I_M－为负向最大励磁电流。