對角半橋反激變壓器設(shè)計

直插電源適配器變壓器設(shè)計

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起到重要的作用。

儲存在原邊漏感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，該滯后意味著儲存的一部分能量回送到原邊電路面不會傳遞到輸出，這個比例會隨著頻率的增加面增加。很明顯，若要有較好的性能，必須使漏感較小化。

在變壓器設(shè)計中必須進(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)動副邊電流更快地通過輸出漏感在對角半橋反激變換器中，反激電壓不能超過正向電壓，因?yàn)橥粋€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，對于本應(yīng)用，設(shè)計具有較小漏感的變壓器尤為重要。

在選擇副邊匝數(shù)時，傳送到原邊的副邊反激電壓至少應(yīng)比較小原邊電壓低30%，否則多余的儲存能量會經(jīng)D1和D2在反激期間開始時回送到輸入。

對于所有的其他方面，變壓器的設(shè)計過程與第二部分第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功率元件上的電壓不會超過電源適配器電壓與兩個管壓降的和。這種非常強(qiáng)烈的鉗位作用對功率MOSFET的工作很理想，因?yàn)樗鼈兂惺苓^電壓的能力特別差。

第二，在反激期間開始時儲存在原邊漏感中的能量會通過D和D2返回到電源適配器，不會損失在系統(tǒng)中。

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

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)中的雙倍過電壓影響。

第五，該技術(shù)的一個主要優(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)用和消除一個不穩(wěn)定因素。

驅(qū)動電路

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

工作頻率

功率場效應(yīng)管的使用可使原邊功率開關(guān)工作于高效的高頻狀態(tài)。高頻工作時，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，因此對于高頻工作，不僅變壓器要正確設(shè)計，也必須正確選擇外部元件。

緩沖器元件

由于功率場效應(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。可是在大多數(shù)的MOSFET應(yīng)用中仍然要在功率場效應(yīng)管兩端加上小的RC緩沖網(wǎng)絡(luò)以減小射頻輻射和滿足功率場效應(yīng)管的d?／dt限制（由于大的d?／dt，有些功率場效應(yīng)管會發(fā)生內(nèi)部寄生晶體管導(dǎo)通，使功率場效應(yīng)管損壞）可是功率場效應(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度，可在電源適配器兩端跨接一個低寄生電感的電容，并盡量靠近功率開關(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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