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、有源箝位反激變換器和非對稱反激變換器的比較

 

圖1：有源箝位反激變換器的電路結構

 

圖2：非對稱反激變換器的電路結構

 

（1）有you源yuan箝qian位wei反fan激ji變bian換huan器qi的de變bian壓ya器qi需xu要yao儲chu存cun輸shu出chu所suo需xu的de所suo有you能neng量liang，由you於yu輸shu入ru電dian壓ya通tong常chang在zai一yi定ding的de範fan圍wei內nei變bian化hua，因yin此ci變bian壓ya器qi無wu法fa工gong作zuo在zai最zui優you的de狀zhuang態tai，變bian壓ya器qi也ye無wu法fa進jin行xing最zui優you化hua的de設she計ji。

 

zaifeiduichengfanjibianhuanqizhong，shangguandaotongshi
，bianyaqihexiezhendianrongtongshichucunnengliang，dangnengliangcongyuanbianxiangcijichuanshushi，yuanbianchuanliandexiezhendianronghebianyaqichucundenengliang
，tongshixiangshuchufuzaichuanshu，yinci，bianyaqidedaoliyongdeliyong
，bianyaqidechicunkeyixianzhudejianxiao。

 

（2）、youyuanqianweifanjibianhuanqizhong
，dangfuzaijiangdidaomouyizhishi，xitonghuituichuyouyuanqianweidegongzuofangshi
，xiaolvhuijiangdi，tongshihuiduicijizhengliuguanchanshenggaodedianyayingli。

 

非對稱反激變換器可以在更寬的負載範圍內，工作在軟開關模式
，因此在較輕的負載條件下可以獲得更高的效率。

 

（3）、有源箝位反激變換器的箝位電容不在主功率回路

，流過的電流小，因此可以使用價格便宜的高壓陶瓷電容。

 

非對稱反激變換器的諧振電容位於主功率回路，流過的電流大，因此要使用高頻特性比較好、通過電流大的CBB或X1高壓電容。

 

2、軟開關ZVS反激變換器使用GaN的優點

 

有源箝位反激變換器和非對稱反激變換器這二種結構使用GaN功率管，相比於超結的高壓功率MOSFET，在高頻軟開關工作時
，具有更高的效率，因此更有優勢：

 

圖3：E-Mode GaN結構

 

（1）
、GaN的Ciss非常小，驅動損耗非常小，提高高頻工作的效率。

 

（2）、GaN的Coss 及Qoss非常小，要求實現ZVS開通所需要的激磁電流小
，這樣就減小係統的環流，從而降低在功率MOSFET和變壓器中產生的導通損耗
，同時也可以減小變壓器磁芯的損耗。

 

（3）、GaN的Crss小，關斷時產生的開關損耗小。

 

（4）
、高頻ZVS工作時

，GaN的Coss充放電產生的損耗明顯低於超結的高壓功率MOSFET。

 

（5）、超結的高壓功率MOSFET的Coss的非線性特性，在低壓時會突然急劇增加，因此在設計時需要有更長的死區時間，從而降低了係統效率。

 

（6）、有源箝位反激變換器使用GaNtongshicaiyongcijitongbuzhengliu
，zaiyuanbianhecijiraozuhuanliuguochengzhong，bianyaqideyuanbiandianliuxiadieaokenggengda，yincikeyijianxiaoshangguandedaotongsunhaoyijibianyaqiyuanbianraozudedaotongsunhao
，congertigaoxiaolv。

 

（a）超結高壓MOS

 

（b）高壓GaN

圖4：有源箝位反激工作波形

 

3、電流反灌其它電路結構

 

電流反灌可以使用次級輸出繞組、也可以使用輔助繞組實現原邊主開關的零電壓ZVS工gong作zuo，控kong製zhi的de方fang法fa可ke以yi使shi用yong臨lin界jie模mo式shi，也ye可ke以yi使shi用yong非fei連lian續xu模mo式shi。臨lin界jie模mo式shi的de工gong作zuo過guo程cheng以yi前qian的de文wen章zhang進jin行xing過guo詳xiang細xi的de論lun述shu
，非fei連lian續xu模mo式shi的de工gong作zuo原yuan理li如ru圖tu5所示。

 

在主開關管開通前，先開通輔助繞組的開關管
，輔助電源對輔助繞組進行電流反灌
，將能量儲存在變壓器中
；輔助繞組的開關管關斷後
，變壓器儲存的能量抽取主開關管COSS的能量，COSS放電電壓降低
，直到其內部體二極管導通，這時候開通主開關管
，就能實現零電壓開通ZVS。

 

（a）電路結構

 

（b）工作波形

圖5：使用輔助繞組電流反灌的電路結構和波形

 

電流反灌實現ZVS軟開關的反激變換器結構具有簡單、不需要高壓浮動驅動
、成本低的優點，缺點是對反灌電流很難實現精確控製，反灌電流太小，無法實現主功率管的ZVS軟開關；反灌電流太大，產生大的環流和導通損耗，影響效率。