基于同步整流技术的有源钳位正激变换器的研究

正激变换器由于其电路结构简单，输出纹波电压小等特点，在中小功率应用场合扮演着非常重要的角色。本文通过采用有源钳位复位技术，克服了传统单端正激变换器中磁芯工作在第一象限，磁芯利用率不高的缺点。利用有源钳位复位技术还降低了开关管的电压应力，并且能将励磁电感和漏感中的能量循环利用，提高了变换器的效率。同时，在低压大电流输出的应用中，由肖特基二极管正向压降产生的损耗占总损耗比例越来越大，限制了效率的提高，本文通过采用同步整流技术有效的解决了这个问题。

文中首先分析了传统单端正激变换器的工作原理，根据正激变换器的特点对常用的几种复位方式进行了分析。然后深入分析了有源钳位复位的正激变换器的工作过程。其中包括主开关管实现零电压开通的条件，漏感延迟的影响，钳位电路对励磁电感和漏感中能量循环利用。再结合实际应用中的两种钳位方式进行了详细的对比。

其次，为了提高效率，文中对同步整流技术做了相关研究。分析了常用的电压型和电流型同步整流驱动方式，考虑到有源钳位复位技术的特点和本课题的输入输出电压范围，文中采用变压器绕组自驱动同步整流方式。另外，为了减小电源体积，满足工业标准半砖结构，采用了平面变压器取代传统的变压器，有效的提高了电源功率密度。

最后，详细介绍了电路的设计过程，制作实验样机并完成测试。最大效率达到88%，功率密度达36.5W/in'，纹波电压小于50mV，满足设计要求。

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