Flyback正激變換器的工作原理

有隔離變換器的DC/DC變換器按照鐵芯磁化方式，可分為雙端變換器(全橋、半橋、推挽等)和單端變換器(正激式、反激式等)。和雙端變換器比較，單端變換器線路簡單、無功率管共導通問題、也不存在高頻變換器單向偏磁和瞬間飽和問題，但由于高頻變換器只工作在磁滯回線一側，利用率低。因此，它只適用于中小功率輸出場合。
單端正激變換器是一個隔離開關變換器，隔離型變換器的一個根本特點是有一個用于隔離的高頻變壓器，所以可以用于高電壓的場合。由于引入了高頻變壓器極大的增加了變換器的種類，豐富了變換器的功能，也有效的擴大了變換器的使用范圍。
單端正激變換器拓撲以其結構簡單、工作可靠、成本低廉而被廣泛應用于獨立的離線式中小功率電源設計中。在計算機、通訊、工業控制、儀器儀表、醫療設備等領域，這類電源具有廣闊的市場需求。當今，節能和環保已成為全球對耗能設備的基本要求。所以，供電單元的效率和電磁兼容性自然成為開關電源的兩項重要指標。而傳統的單端正激拓撲，由于其磁特性工作在第一象限，并且是硬開關工作模式，決定了該電路存在一些固有的缺陷：變壓器體積大，損耗大；開關器件電壓應力高，開關損耗大 ；dv/dt和di/dt大等。
??? 為了克服這些缺陷，提出了有源鉗位正激變換器拓撲，從根本上改變了單端正激變換器的運行特性，并且能夠實現零電壓軟開關工作模式，從而大量地減少了開關器件和變壓器的功耗，降低了dv/dt和di/dt，改善了電磁兼容性。因此，有源鉗位正激變換器拓撲迅速獲得了廣泛的應用。
本章主要介紹Flyback型有源箝位正激變換器的穩態工作原理與電路設計。
1.2 Flyback型有源箝位正激變換器穩態工作原理
有源箝位正激變換器由有源箝位支路和功率輸出電路組成。有源箝位支路由箝位開關和箝位電容串聯組成，并聯在主開關或變壓器原邊繞組兩端。利用箝位電容及開關管的輸出電容與變壓器繞組的激磁電感諧振，創造主開關和箝位開關的ZVS工作條件，并在主開關關斷期間，利用箝位電容的電壓限制主開關兩端的電壓基本保持不變，從而避免了主開關過大的電壓應力；另一方面，在正激變換器中采用有源箝位技術還可實現變壓器鐵芯的自動磁復位，并可以使激磁電流沿正負兩個方向流動，使其工作在雙向對稱磁化狀態，提高了鐵芯的利用率。