什么是有源鉗位電路 有源鉗位電路圖文詳解

有源鉗位變壓器復(fù)位技術(shù)相比傳統(tǒng)單端復(fù)位技術(shù)有很多優(yōu)點，如主開關(guān) MOS應(yīng)力較低，能在零電壓開關(guān)，減少EMI電磁干擾和占空比可以大于 50%。使用有源鉗位的單端正激拓撲是目前最流行的，同樣可以使用于反激電路。

有源鉗位正激式轉(zhuǎn)換器

圖1給出了有源鉗位正激式轉(zhuǎn)換器的兩種主電路。其中，Lm和LLK，分別表示變壓器的等效勵磁電感和漏感，電容C1和C2分別表示開關(guān)管V1和V2的結(jié)電容，D1和D2為開關(guān)管V1和V2的反并聯(lián)二極管。鉗位開關(guān)管V2（小功率MOSFET）和鉗位電容C串聯(lián)，組成有源鉗位電路，此電路有兩種接法：一種是與轉(zhuǎn)換器的主開關(guān)管V1并聯(lián)，如圖1（a）所示；另一種是并聯(lián)在變壓器的初級繞組兩端，如圖1（b）所示。

圖1 有源鉗位正激式轉(zhuǎn)換器的兩種主電

在正激式轉(zhuǎn)換器中，利用有源鉗位技術(shù)可以實現(xiàn)變壓器鐵心的自動磁復(fù)位，無須另加復(fù)位措施；并可以使勵磁電流正、負方向流通，使鐵心在磁化曲線第一象限及第三象限運行，提高了鐵心的利用率。

在主開關(guān)關(guān)斷期間，鉗位電路將主開關(guān)管兩端的電壓鉗位在一定數(shù)值的水平上，并基本保持不變，從而避免了主開關(guān)管上出現(xiàn)過大的電壓應(yīng)力。分析表明，正激式轉(zhuǎn)換器主開關(guān)管兩端的電壓為輸人電壓Ui，與鉗位電容C上電壓UC之和。

有源鉗位CCM反激式PFO轉(zhuǎn)換器

在反激式PFC轉(zhuǎn)換器的初級繞組并聯(lián)一個有源鉗位電路，就得到了有源鉗位CCM反激式PFC轉(zhuǎn)換器。鉗位電路曲鉗位開關(guān)和鉗位電容串聯(lián)組成。當(dāng)主開關(guān)管關(guān)斷時，開關(guān)管上的電壓被鉗定在一定水平上，因此，對于輸入交流電壓為90～260 V的情況下”主開關(guān)管可以選用耐壓為600 V的功率MOS管；變壓器的漏磁能量可以回收，并且主開關(guān)管和鉗位開關(guān)管都有可能實現(xiàn)零電壓導(dǎo)通，使反激PFC轉(zhuǎn)換器的效率較高（超過90％）。

有源鉗位反激式PFC轉(zhuǎn)換器采用交錯并聯(lián)輸人，可以使輸入電流的紋波大大減小，改善了功率因數(shù)，使輸人濾波器的尺寸也可以顯著減小。

圖2（a）為交錯并聯(lián)輸人的有源鉗位反激式PFC轉(zhuǎn)換器的電路原理圖，兩臺有源鉗位反激式PFC轉(zhuǎn)換器，只用了一個鉗位電路（電鉗位開關(guān)管⒕和鉗位電容C組成）。兩臺轉(zhuǎn)換器的輸入端反相（相位互差180°，又稱交錯）并聯(lián)，由橋式整流器供電。輸出端直接并聯(lián)，接輸出濾波電容Co。

有源鉗位反激式PFC轉(zhuǎn)換器采用交錯并聯(lián)輸入后，使輸入電流的紋波減小了很多，如圖2（b）所示，其中，iv1和iv2分別為每一個轉(zhuǎn)換器的輸人電流，iv是交錯并聯(lián)后的總輸人電流。

圖2 交錯交聯(lián)輸人的有源鉗位反激式PFC轉(zhuǎn)換器