一种有源箝位Flyback软开关电路设计

　　
　　6）阶段6〔t5，t6〕t5时刻Lr上的电流方向为负，此电流一部分使S1的输出结电容Cr1放电，另一部分对S2的输出结电容Cr2充电。t6时刻S1的漏源电压下降到零，该阶段结束。
　　
　　7）阶段7〔t6，t7〕当S1的漏源电压下降到零之后，S1的寄生二极管就导通，将S1的漏源电压箝在零电压状态，也就为S1的零电压导通创造了条件。此时，Lr上的承受电压v1为
　　
　　v1=Vin＋NVo（5）
　　
　　
　　
　　>
　　Lr上电流快速上升。流过副边整流二极管D电流iD则快速下降。
　　
　　diD/dt=－N[Vin+NVo]/Lr+NVo/Lm)（6）
　　
　　考虑到Lr?Lm，式（6）可简化为
　　
　　diD/dt=－N(Vin+NVo)/Lr（7）
　　
　　8）阶段8〔t7，t8〕t7时刻S1的门极变为高电平，S1零电压开通，流过寄生二极管的电流流经S1。t8时刻副边整流二极管D电流下降到零，D自然关断，电路开始进入下一个周期。
　　
　　可以看到，在这种方案下，两个开关S1和S2实现了零电压开通，二极管D自然关断。
　　
　　2软开关的参数设计
　　
　　假定电路工作在CCM状态。由于S2的软开关实现是Lr与Lm联合对Cr1及Cr2充?电，而S1的软开关实现是单独的Lr对Cr1及Cr2充放电。因此，S2的软开关实现比较容易，而S1的软开关实现相对来说要难得多。所以，在参数设计中，关键是要考虑S1的软开关条件。
　　
　　电流连续模式有源嵌位Flyback变换器ZVS设计步骤如下所述。
　　
　　2.1变压器激磁电感Lm的设定
　　
　　由于Lr的存在，变换器的有效占空比Deff（根据激磁电感Lm的充放电时间定义，见图2）要小于S1的占空比D，但是由于t5～t8时刻iLr的上升速度非常的快，所以可近似地认为Deff=D。这样，根据Flyback电路工作在CCM条件，则
　　
　　
　　
　　式中：η为变换器效率；
　　
　　fs为开关频率；
　　
　　PoCCM为变换器的输出功率。
　　
　　在实际设计中，为了保证电路在轻载时也能工作在电流连续模式，Lm一般取为
　　
　　
　　
　　2.2电感Lr的设定
　　
　　为了实现S1的ZVS，t5时刻储存在Lr内的能量足以令S1的输出结电容Cr1放电到零，同时使S2的输出结电容Cr2充电到最大。即
　　
　　式中：vds=vds1=vds2≈Vin＋NVo；
　　
　　Cr=Cr1＋Cr2。
　　
　　根据式（4）取定合适的谐振周期可以令
　　
　　2.3电容Cclamp的设定
　　
　　根据式（4）有
　　
　　在满足式（15）的前提下，取定合适的Cclamp令iLrmax=iLrmin。
　　
　　2.4死区时间的确定
　　
　　为了实现S1的ZVS，必须保证在t6到t7时间内，S1开始导通。否则Lr上电流反向，重新对Cr1充电，这样S1的ZVS条件就会丢失。因此，S2关断后、S1开通前的死区时间设定对S1的ZVS实现至关重要。合适的死区时间为电感Lr与S1及S2的输出结电容谐振周期的1/4

《一种有源箝位Flyback软开关电路设计(第2页)》