一种新颖的无源无损缓冲电路的分析与工程设计

阶段5〔t4，t5〕——零电压关断t4时刻vgs=0，由于Cr的存在，S获得了零电压关断（ZVOFF）。S关断后，电流I全部转移到Cr中，其端电压迅速上升。t5时刻当其电压上升到（Vin－vCs?peak）时，本阶段结束

阶段6〔t5，t6〕t5时刻Ds3导通，Cs开始放电，通过Lr的电流逐渐增大。同时Cr继续充电。为了在下一个开关周期中使S获得零电流开通条件，Cr的端电压必须在本阶段中达到输入电压Vin，为此需要满足式（5），即

若式（5）中的I=Imin，则式（5）转换为

(Imax/Imin)<kc    （6）

t6时刻当vCr等于Vin时，Ds2导通，本阶段结束，阶段7开始。

阶段7〔t6，t7〕本阶段中，Cs继续放电，使通过Lr中的电流继续增大。同样，为了在下一个开关周期中使S获得零电流开通条件，通过Lr的电流必须在本阶段中达到I，这需要满足式（7），即

t7时刻当缓冲电感电流iLr达到I时，Ds1及Ds2截止，本阶段结束。

阶段8〔t7，t8〕本阶段中，通过Lr的电流iLr恒为I，Cs继续放电，其端电压线性下降。t8时刻当vCs降为0时，Ds3截止，D导通，本阶段结束。

阶段9〔t8，t0〕缓冲电路停止工作，电路进入正常的PWM关断阶段，直到S下一次开通。

设ωr=，Zr=，则S导通过程中缓冲电路工作时间ton=t3－t0，即

3 无源无损缓冲电路参数设计

缓冲电路的参数设计思路及过程如下。

当S在硬开关条件下开通时，由于D的反向恢复过程造成较大的电流和电压过冲，使得S的损耗大大增加。加入缓冲电路后，因Lr的存在使得通过S的电流在开通时缓慢上升，另一方面，开通过程中其漏源电压也不再被嵌在Vin，从而能降低损耗。假设S漏源电压在时间ton内线性下降到0，则开通损耗可以用式（10）表示，即

S关断时，对于MOSFET而言，由于Cr的存在使相当一部分电流从缓冲电容Cr中流过，即

is=I－Cr(dvds/dt)    （11）

有效降低了关断损耗。由米勒效应可知

dvds/dt=ig/Cdg    （12）

式中：ig=(Vt+I/gfs)/Rg；

Cdg为米勒电容； 《一种新颖的无源无损缓冲电路的分析与工程设计(第2页)》