對(duì)角半橋反激變壓器設(shè)計(jì)

直插電源適配器變壓器設(shè)計(jì)

跨接的原邊能量恢復(fù)二極管D和D2具有強(qiáng)烈的電壓鉗位作用，并且MOSFET元件選擇工作在較高的頻率，這意味著變壓器的原邊和副邊漏感在電源適配器的工作中會(huì)起到重要的作用。

儲(chǔ)存在原邊漏感L。中的能量不能傳遞到輸出電路，而是回送電源適配器，因此在原邊電路中，漏感引起無(wú)用的（產(chǎn)生損耗的）內(nèi)部能量交換。另外在反激期間，副邊漏感使副邊整流器中的電流建立緩慢，該滯后意味著儲(chǔ)存的一部分能量回送到原邊電路面不會(huì)傳遞到輸出，這個(gè)比例會(huì)隨著頻率的增加面增加。很明顯，若要有最好的性能，必須使漏感最小化。

在變壓器設(shè)計(jì)中必須進(jìn)一步考慮本結(jié)構(gòu)與通常單端反激變換器性能之間的根本差別在單端反激變換器中，一般允許反激電壓盡可能大以驅(qū)動(dòng)副邊電流更快地通過(guò)輸出漏感在對(duì)角半橋反激變換器中，反激電壓不能超過(guò)正向電壓，因?yàn)橥粋€(gè)原邊繞組要實(shí)現(xiàn)正向極化和反向的反激能量回送功能。因此由于原邊二極管D和D2提供的強(qiáng)烈鉗位，原邊反激電壓不可能高于電源適配器電壓，對(duì)于本應(yīng)用，設(shè)計(jì)具有最小漏感的變壓器尤為重要。

在選擇副邊匝數(shù)時(shí)，傳送到原邊的副邊反激電壓至少應(yīng)比最小原邊電壓低30%，否則多余的儲(chǔ)存能量會(huì)經(jīng)D1和D2在反激期間開(kāi)始時(shí)回送到輸入。

對(duì)于所有的其他方面，變壓器的設(shè)計(jì)過(guò)程與第二部分第2章的單端反激情況相同，可采用相同的步驟。

復(fù)讀機(jī)電源適配器有用性質(zhì)

此種變換器具有許多不可忽略的有用性質(zhì)。

第一（對(duì)功率MOSFET的工作特別重要），由于快速鉗位二極管D1和D2的使用，在任何工作條件下兩個(gè)功率元件上的電壓不會(huì)超過(guò)電源適配器電壓與兩個(gè)管壓降的和。這種非常強(qiáng)烈的鉗位作用對(duì)功率MOSFET的工作很理想，因?yàn)樗鼈兂惺苓^(guò)電壓的能力特別差。

第二，在反激期間開(kāi)始時(shí)儲(chǔ)存在原邊漏感中的能量會(huì)通過(guò)D和D2返回到電源適配器，不會(huì)損失在系統(tǒng)中。

第三，在瞬間負(fù)載條件下，如果在上一個(gè)導(dǎo)通期間變壓器原邊已儲(chǔ)存了多余的能量，在反激期間該能量也會(huì)返回電源適配器。

第四，與單端反激變換器相比，可以選擇工作電壓低得多的功率元件，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)不存在出現(xiàn)在單端系統(tǒng)中的雙倍過(guò)電壓影響。

第五，該技術(shù)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是不需要雙纏繞的能量恢復(fù)繞組，因此可減少費(fèi)用和消除一個(gè)不穩(wěn)定因素。

驅(qū)動(dòng)電路

為保證快速和有效地開(kāi)關(guān)功率場(chǎng)效應(yīng)管，驅(qū)動(dòng)電路必須能對(duì)具有相對(duì)較大輸入電容量的場(chǎng)效應(yīng)管快速充放電，該應(yīng)用中應(yīng)使用特殊的低阻抗驅(qū)動(dòng)電路。

工作頻率

功率場(chǎng)效應(yīng)管的使用可使原邊功率開(kāi)關(guān)工作于高效的高頻狀態(tài)。高頻工作時(shí)，可以減小變壓器尺寸和減少輸出電容器，但變壓器的漏感、輸出電容的ESR和整流器的快速恢復(fù)現(xiàn)在變得特別重要，因此對(duì)于高頻工作，不僅變壓器要正確設(shè)計(jì)，也必須正確選擇外部元件。

緩沖器元件

由于功率場(chǎng)效應(yīng)管器件不遭受像出現(xiàn)在雙極型器件中那樣的二次擊穿，因此從穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，常常認(rèn)為緩沖元件不重要?？墒窃诖蠖鄶?shù)的MOSFET應(yīng)用中仍然要在功率場(chǎng)效應(yīng)管兩端加上小的RC緩沖網(wǎng)絡(luò)以減小射頻輻射和滿(mǎn)足功率場(chǎng)效應(yīng)管的d?／dt限制（由于大的d?／dt，有些功率場(chǎng)效應(yīng)管會(huì)發(fā)生內(nèi)部寄生晶體管導(dǎo)通，使功率場(chǎng)效應(yīng)管損壞）可是功率場(chǎng)效應(yīng)管并不需要通常用于減少雙極型晶體管二次擊穿應(yīng)力的較大緩沖元件。

為了減小原邊高頻電流路徑的長(zhǎng)度，可在電源適配器兩端跨接一個(gè)低寄生電感的電容，并盡量靠近功率開(kāi)關(guān)管和能量恢復(fù)二極管D1和D2。這在高頻變換器中特別重要。

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