有源箝位同步整流正激变换器的研究与设计

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据市场专家的预测:在今后的五年内,小功率DC/DC变换器的主要趋势是:为了适应超高频CPU芯片的迅速发展,DC/DC变换器的向低输出电压(最低可低到1.2V)、高输出电流、高效率、高可靠性和低成本等方向发展.单端正激变换器具有结构简单、易于控制、成本低和可靠性高的优点,因而在中小功率场合得到广泛的应用,但是单端正激变换器必须进行磁复位,因此必须结合同步整流技术选择一种有效的复位方式;同时,在低压大电流场合,为了提高变换器的效率,通常采用同步整流技术,而如何有效地驱动同步整流管是同步整流技术的难点和关键所在.针对上述问题,该课题进行了如下的研究工作:1:详细分析了各种磁复位技术应用于自驱动同步整流正激变换器中的优点、缺点以及副边整流级的损耗.结合SIMERIX仿真软件,提出了各种磁复位技术应用于自驱动同步整流正激变换器时可能的改进方案.指出了有源箝位技术在自驱动同步整流电路中的优点,同时对励磁电流可能存在的直流偏置问题进行了探讨.2:对同步整流有源箝位正激变换器的工作原理进行了理论分析.结合变换器的效率因素,着重探讨了主开关管和辅助开关管是否需要进行零电压开通、零电压开通时所应该满足的条件以及实现主开关管和辅助开关管实现零电压开通方法的可行性.3:对副边同步整流管的驱动技术进行了分析和探讨.简要介绍了控制驱动方法和电流驱动方法;重点分析栅极电荷保持技术和栅极电荷转换技术的原理和适用拓扑,在此基础上提出了一种改进的栅极电荷保持技术,并对其在单谐振复位和有源箝位复位中的应用进行了分析.4:针对上述的分析和想法,设计了有源箝位同步整流正激变换器.结合SIMETRIX和MATLAB软件进行仿真分析,合理选择了电路元器件的参数,着重探讨了原边主开关管和辅助开关管的驱动问题,制作了实际电路,并对实验结果进行了分析.
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