一种Flyback软开关实现方法

以后才逐步下降到零，如图2（b）所示。
　　
　　2软开关参数设计
　　
　　这里软开关的参数设计主要是变压器激磁电感的设计。
　　
　　激磁电感电流的峰峰值可以表示为
　　
　　ΔILm=（VinDT）/Lm（1）
　　
　　式中：D为占空比；
　　
　　T为开关周期。
　　
　　则激磁电感电流的最大值和最小值可以表示为：
　　
　　ILmmax=(VinDT)/2Lm＋Io/n（2）
　　
　　ILmmin=(VinDT)/2Lm－Io/n（3）
　　
　　式中：Io是负载电流。
　　
　　图3
　　
　　从上面的原
　　
　　
　　
　　理分析中可以看到S1的软开关条件是由|ILmmin|使S1的输出结电容放电，同时通过变压器对S2的输出结电容充电来创造的；而S2的软开关条件是由|ILmmax|对S1的输出结电容充电，同时通过变压器使S2的输出结电容放电来创造的。S1及S2的软开关极限条件为储存在Lm上的能量对S1和S2的输出结电容充放电，足以令其中一结电容放电到零，而另一结电容充电到最大。
　　
　　这样S1的极限条件为
　　
　　
　　
　　S2的极限条件为
　　
　　
　　
　　式中：C1，C2分别为S1和S2的输出结电容。
　　
　　由于在实际电路中死区时间比较小，因此可以近似认为在死区时间内电感Lm上的电流保持不变，即为一个恒流源对开关管的结电容进行放电。在这种情况下的软开关条件称为宽裕条件。
　　
　　S1的宽裕条件为
　　
　　(C2/n2+C1)(nVo＋Vin)≤
　　
　　|ILmmin|tdead1（6）
　　
　　S2的宽裕条件为
　　
　　(C2/n2+C1)(nVo＋Vin)≤
　　
　　|ILmmax|tdead2（7）
　　
　　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Vin48V；
　　
　　输出电压Vo5V；
　　
　　输出电流Io0～5A；
　　
　　工作频率f100kHz；
　　
　　主开关S1，S2IRF730，IRFZ44；
　　
　　激磁电感Lm70μH；
　　
　　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

《一种Flyback软开关实现方法(第2页)》