调整变压器磁化电感的步骤

有源箝位复位方式的自驱动正激变换器电路因为变压器磁芯在几乎整个主开关管关断期间被复位,所以这种复位方式将死区时间减至最小。结果晶体管Q3 的导通时间被最大化,D2 传导磁化电流的时间被最小化。因此相对于RCD 箝位方式,有源箝位复位方式变换器的转换效率有所提高。同时,有源箝位复位方式减小了主开关管上的电压应力。
(a) 主开关管门极驱动信号　(b) 主开关管漏源极电压　(c) 流过同步整流管SR2 的电流　(d) 流过同步整流管SR3 的电流关管在零电压下开通。与采用RCD 箝位方式的电路相比,有源箝位方式的缺点是需要一个额外的开关管和相应的驱动电路。所以使用肖特基二极管与SR2 并联来提高RCD 箝位电路效率的方法应该比采用有源箝位方法更简单、经济。而在需要着重考虑电压应力和软开关的同步整流应用中,有源箝位方法是一个不错的选择。虽然自驱动同步整流易于实现,但驱动波形质量不如外驱动电路理想,而且不适于在输入电压变化范围较大的情况下使用。对于驱动同步整流最大可接受的输入电压范围很大程度依赖于输出电压。因为SR2 的门极驱动电压与输入电压成一定比例,所以输出电压越高, 可接受的输入电压范围就越窄。同样,最小副边电压(如门极驱动电压) 依赖于所需的输出电压和最大占空比。如果输入电压范围较宽并且输出电压相对较高( > 5 V) ,门极驱动电压在上限有可能超过(或接近) 最大允许门极驱动电压。可以用一个单独的绕组给Q2 提供门极驱动信号来消除输出电压对门极驱动电压幅度的影响。同样, 可以通过设置门源极间的电压箝位电路来限定最大门极驱动电压。但是这些调整需要附加元件或一个多绕组的变压器,增加了自驱动方法的复杂性。因此,自驱动SRs 比较适于在较窄的输入电压变化范围和较低输出电压的情况下使用。
外驱动同步整流正激变换器的电路在电路中,晶体管Q2 和Q3 被从主开关管门极驱动获得的信号所驱动,因此,同步整流管的导通时间与变压器的复位方式无关,仅取决于门极驱动信号的时间。当从控制电路驱动同步整流管时,得到Q3 的最大导通时间,它不影响在死区期间通过二极管D2 的磁化电流的导通时间。在死区时间内,晶体管Q2 是关闭的(对Q2 的门极驱动较低) ,对于外驱动的同步整流管,在死区时间内,二极管D2 的导通与自驱动完全相同。在设置SRs 的理想门极驱动时间情况下,除了在死区时间内D2 不可避免导通以外,应该避免体二极管导通。这就需要非常精确地安排门极驱动时间,即在施加/ 中止一个SR 的门极驱动信号的同时,中止/ 施加另一个SR 门极驱动信号。但是,这种理想的互补驱动实际上是不可能实现的。在意外情况下,短暂的门极驱动信号交叠将同时开通2 个SRs ,这会引起副边短路,造成副边电流增大,不仅会使效率降低,甚至会烧毁变换器。为了避免在实际应用中SRs 同时导通,在2 个门极驱动信号之间一定要加入延迟。但在延迟期间,因为没有门极驱动信号作用于SRs ,SRs 的体二极管导通,这就增加了导通损耗,而且带来反向恢复损耗。因此,控制同步整流驱动的效果很大程度上依赖于门极驱动的时间安排。
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