一种Flybak软开关实现方法

式中：tdead1，tdead2分别为S1及S2开通前的死区时间。

    由于能量由电源向负载传送，即负载电流IO>0，比较式（2）与式（3）可知|ILmmax|>|ILmmin|，特别是在满载时，|ILmmax|>>|ILmmin|。所以S2的软开关实现比S1要容易得多。因此在具体的实验设计中，关键是要设计S1的软开关条件。首先确定可以承受的最大死区时间，然后根据式(6)及式(3)推算出激磁电感量Lm。在能实现软开关的前提下，Lm不宜太小，以免造成开关管上过大的电流有效值，使开关的导通损耗过大。

3    实验结果

    设计了一个48V输入、5V/5A输出的带辅助绕组的Flyback电路模型，给出了实验结果，进一步验证了上述软开关实现方法的正确性。该变换器的规格和主要参数如下：

    输入电压Vin    48V；

    输出电压Vo    5V；

    输出电流Io    0～5A；

    工作频率f    100kHz；

    主开关S1，S2    IRF730，IRFZ44；

    激磁电感Lm    70μH；

    变压器原副边及辅助绕组匝数比    26∶4∶4。

    图4分别给出了轻载（1A）及满载（5A）时的实验波形，从图4（g）～图4（j）可以看到开关管S1及S2在轻载和满载时都实现了软开关。

（a）Current  of  D(1A)    （b）Current  of  D(5A)

（c）Current  of  S2(1A)    （d）Current  of  S2(5A)

（e）Current  of  S1(1A)    （f）Current  of  S1(5A)

（g）Soft switching  of  S1(1A)    （h）Soft switching  of  S1(5A)

（i）SoftswitchingofS2(1A)    （j）SoftswitchingofS2(5A)

图4    实验波形

4    结语

    本文分别分析了电路工作在轻载及满载时的情况，即输出整流二极管分别处于断续及连续状态，此两种状态分别有自己的优缺点，断续状态可以实现二极管的零电流关断，但其电流应力较高，而连续状态则刚好相反。因此，可以根据具体的需要，将电路设计在其中一个状态或跨越两种状态。

作者简介

    陈世杰(1979－)，男，硕士研究生，现从事电力电子电路拓扑的研究。

    吕征宇，男，博士，教授，博士生导师，现从事电力电子中的电磁兼容，智能控制，功率变换器和电力电子器件等方面研究。

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