雙管正激變換器的工作原理與FOM

摘要：本文介紹了雙管正激變換器的工作原理與FOM，并且論述了雙管正激變換器與PFC轉(zhuǎn)換器的對(duì)比、FOM和功率耗損。

1 雙管正激變換器

　　雙管正激變換器非常受150 W - 750 W ATX電源 / 銀盒的歡迎，還與零電壓開關(guān) (ZVS) LLC拓?fù)浯嬖诟?jìng)爭(zhēng)關(guān)系。它是一種硬開關(guān)拓?fù)淝也辉赯VS模式下工作。但正因?yàn)槿绱?，它提供了沒有體二極管導(dǎo)通的優(yōu)點(diǎn)。MOSFET的輸入電壓是功率因數(shù)校正 (PFC) 變換器的輸出電壓，輸出功率 ≥ 65 W的任何電源都需要配備該(PFC)變換器。該(PFC)電壓的典型值為380 V - 400 V。在關(guān)斷期間，MOSFET會(huì)有來(lái)自泄漏感應(yīng)能量的附加電壓尖鋒，盡管是經(jīng)過快速恢復(fù)二極管箝位的。

　　基本工作如下：圖1a顯示了晶體管Q₁和Q₂，二者一起打開將能量從變壓器一次側(cè)傳送到二次側(cè)。在二次側(cè)，正向整流二極管導(dǎo)電，將能量傳送到輸出濾波器和負(fù)載。

　　當(dāng)晶體管Q₁和Q₂關(guān)斷時(shí)，變壓器勵(lì)磁電流流經(jīng)現(xiàn)在正向偏置的二極管D₁和D₂并流回電源，如圖1b所示。這兩個(gè)二極管持續(xù)導(dǎo)電，直至一次側(cè)的全部勵(lì)磁能量和儲(chǔ)存在漏電感中的能量返回輸入電源。因?yàn)槎O管D₁和D₂負(fù)責(zé)箝制電壓尖峰于輸入電壓，所以無(wú)需緩沖電路。超出輸入電壓的任何過沖都需要以合適的電路布局加以管理，以最大限度減小雜散電感。在二次側(cè)，續(xù)流二極管如圖導(dǎo)電，將輸出感應(yīng)器能量傳送給負(fù)載。

　　在一次側(cè)的關(guān)斷周期內(nèi)，當(dāng)其ON時(shí)間短于OFF時(shí)間(工作周期小于50%)時(shí)實(shí)現(xiàn)的變壓器復(fù)位。換言之，一次繞組本身充當(dāng)復(fù)位繞組。OFF時(shí)間長(zhǎng)于ON時(shí)間一定會(huì)復(fù)位變壓器。

2 雙管正激變換器與PFC轉(zhuǎn)換器的對(duì)比、FOM和功率損耗

　　圖2比較了雙管正激變換器與PFC前端轉(zhuǎn)換器在400 W中的功率損耗。雙開關(guān)正向轉(zhuǎn)換器中的MOSFET攜帶一半電流，并以兩倍頻率(通常為125 kHz對(duì)65 kHz )進(jìn)行切換。由于這一頻率加倍，開關(guān)損耗成為整體品質(zhì)因數(shù) (FOM) 和功率損耗測(cè)量中的一個(gè)更主要因素。