双管正激拓扑的工作原理和设计举例

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2020.15.061基于双管正激拓扑的AC/DC开关电源磁性器件设计杨旭东 吕小刚 刘崇义(北京航天万源科技有限公司 北京 100176)摘 要：介绍了应用在常规单相交流市电输入，采用高频变压器隔离，输出直流电压的AC/DC开关电源中的变压器、输出滤波电感器等关键磁性器件的计算方法，并详细的给出了每一步的计算公式和其中涉及的参数说明。

按照文中所给出的磁性器件设计方法，在产品设计中只需根据实际要求略作修整，即可完成磁性器件的设计工作，提高设计效率。

关键词：双管正激 变压器设计 电感设计中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)05(c)-0061-02根据设计需求，采用双管正激电路进行了AC/DC隔离电源的研制。

1 电源的功率电路双管正激电路的两个开关管受同一驱动信号控制，同时开通或关断，是公认可靠性最高的电路拓扑，功率部分电路如图1所示。

2 磁性器件设计输入交流220VAC/50Hz；输出电压42V；输出电流20A。

对变压器及输出电感设计如下。

2.1 变压器设计采用面积乘积法。

工作频率设为50kHz。

脉冲最大占空比Dmax设为0.4。

变压器工作效率假设为80%。

整流二极管压降设为0.7V。

Pin=Vo×Io÷η=42×20÷80%=1050W (1) Ap=(2)查磁芯P M62：Ae=5.5c m2，A n=3.877c m2，A p’= Ae×An=21.4cm4。

因Ap’>Ap，满足要求。

原边绕组Np==17.28匝（Np取18匝） (3) Ae磁芯截面积，ΔB工作最大磁感应强度。

副边绕组Ns==8.4匝(Ns取9匝) (4)Vo(max)输出电压，Vd输出整流二极管压降。

副边绕组电流峰值Isp=1.1×Io=1.1×20=22A (5)副边绕组电流有效值I RMS1=(6)续流二极管电流有效值I RMS2=(7)原边绕组电流峰值Ipp= (8)原边绕组电流有效值PRMS=(9)绕组电流密度按J=6A/mm2选择，则原边、副边绕组截面积：Sep= IPRMS/J=6.3A/6=1.05mm2 (10) Ses= IRMS1/J=12.6A/6=2.1mm2 (11)原边一根QZ-2-1.2漆包线，截面积为1.17mm2。

双管正激参数及控制环路的S
引言
双管正激变换器开关管的电压应力等于输入电压，关断时也不会出现漏感尖峰，加上结构简单、可靠性高，在高输入电压的中、大功率场合得到广泛的应用。

在开关电源的设计过程中，控制环路设计的优劣关系到系统的稳定与否。

对于PWM变换器的控制环路，传统的方法使用状态空间平均法，求出小信号模型，来设计控制环路。

此方法计算量大，效率低，不利于工程应用。

SABER与其他仿真软件相比，具有更丰富的元件库和更精确的仿真描述能力，真实性更好。

特别是在电源领域的先天优势，借助其强大的仿真功能缩短电源产品的上市时间。

目前，用SABER软件设计控制环路尚不多见，基于此，提出用SABER仿真设计双管正激参数及控制环路。

1 电路结构。

正激电源拓扑正激电源是一种常见的电子电路拓扑结构，广泛应用于各种电子设备中。

它的设计目的是为了将交流电源转换为直流电源，以满足设备的工作需求。

本文将介绍正激电源的基本原理、工作方式以及在实际应用中的一些注意事项。

正激电源的基本原理是利用变压器、整流器和滤波器等元件将交流电源转换为直流电源。

首先，交流电源通过变压器降压，然后经过整流器将交流电信号转换为脉冲信号。

接着，脉冲信号经过滤波器进行滤波处理，去除脉冲信号中的高频成分，得到平滑的直流电源。

正激电源的工作方式可以分为两个阶段：导通状态和关断状态。

在导通状态下，变压器的一次侧电流增大，二次侧电流减小，同时整流二极管导通，将交流电信号转换为直流电信号。

而在关断状态下，变压器的一次侧电流减小，二次侧电流增大，整流二极管截止，断开电流通路。

正激电源的设计要考虑到多个因素，例如输入电压范围、输出电压稳定性、效率等。

输入电压范围指的是正激电源可以适应的输入电压范围，一般为220V 或者110V。

输出电压稳定性是指正激电源输出的直流电压是否稳定，一般要求在 ±5% 的范围内。

效率是指正激电源将交流电源转换为直流电源的能力，一般要求在 80% 以上。

在实际应用中，正激电源的设计需要注意以下几点。

首先，要选择合适的元件，例如变压器、整流器和滤波器等，以确保电源的稳定性和可靠性。

其次，要合理布局电路板，减少元件之间的干扰和噪声。

此外，还需要考虑过流保护和过压保护等安全性能，以保护电子设备和用户的安全。

正激电源是一种常见的电子电路拓扑结构，用于将交流电源转换为直流电源。

它的设计原理和工作方式相对简单，但在实际应用中需要考虑多个因素。

合理的设计和选用合适的元件可以提高电源的性能和可靠性。

希望本文的介绍对读者对正激电源有所了解，并能在实际应用中有所帮助。

基于MAX5051的参考设计MAX5051是一款钳位式、双开关电源控制器IC。这款控制芯片可应用于正激或反激结构,输入电压范围是11V至76V。它针对各种可能的故障提供全面的保护机制,实现高度可靠的电源。当与副边同步整流器配合工作时,电源效率很容易达到92% (+3.3V输出电源,工作于48V总线);集成的高侧和低侧栅极驱动器可为两个外部N沟道MOSFET提供峰值在2A以上的栅极驱动电流;低启动电流降低了启动电阻上的功率损耗;带有前馈控制的电压模式控制方案可提供优异的线路抑制,同时又避免了传统的电流模式控制方案的缺陷。MAX5051电源控制器可以在主侧或副侧并联工作,必要时可用来设计冗余电源系统。当主侧并联工作时,通过专用引脚可同时唤醒或关断所有并联单元,以防止在启动或故障情况下发生电流失衡。MAX5051通过产生一路超前信号用于驱动副边同步MOSFET,以避免副边同步整流管和续流管的同时导通。利用特有的主侧同步输入/输出引脚,可使两个主侧电路相差180°工作,增加输出功率并降低输入纹波电流。Maxim电源部制作了一款基于MAX5051的隔离电源模块,图2是详细的电气原理图。我们将该电源模块与市场上流行的电流模式同步整流推挽电源模块（这里我们称其为非定制模块）进行了比较,从所测试的效率曲线（图3）可以看出,基于MAX5051的模块效率明显提高。轻载时,比如1A输出负载,MAX5051模块电源的效率大于62%,而非定制模块的效率则小于58%。在输出功率为半载时（7.5A）,MAX5051模块效率为92%,非定制模块效率是88%。满功率负载时,MAX5051模块电源的效率仍比非定制模块效率高出4%。从效率曲线对比,可以得出双管正激电路能够更好的满足模块电源高效率的要求。
图2 电气原理图
图3 正常输出电压下效率与负载电流的关系曲线（包括最小、正常和最大输入电压情况,25°C）

带PFC功能的150W双管正激恒流源设计设计一个带PFC功能的150W双管正激恒流源涉及到以下几个关键问题：正激拓扑选择、功率因数校正技术、控制策略、保护功能等。

本文将详细介绍如何设计一个满足要求的带PFC功能的150W双管正激恒流源。

一、正激拓扑选择在设计150W双管正激恒流源时，可以选择LLC谐振变换器作为正激的拓扑结构。

LLC谐振变换器具有高效率、高密度、低EMI等优势，适合用于高功率应用，同时也能够实现PFC功能。

二、功率因数校正技术在正激拓扑中实现功率因数校正（Power Factor Correction, PFC）功能是非常关键的。

采用谐振变换器结构，主要通过控制输入电流时间谐振点，实现对输入电流的控制，从而提高功率因数。

三、控制策略控制策略是设计中的关键一环。

针对150W双管正激恒流源，可以引入一种基于周期延时的控制策略。

该控制策略主要包括参考电流的计算、比较器的设计以及PWM信号的生成等。

通过这种控制策略，可以有效地控制150W双管正激恒流源的输出，提高系统的稳定性和可靠性。

四、保护功能五、效率分析在设计完成之后，需要对系统的效率进行分析。

通过合理的设计和优化参数，将系统的效率提高到较高水平，实现能源的有效利用。

在整个设计过程中，需要注意一些关键参数的选择，例如输入电压范围、PWM控制频率、输出电压和电流的控制范围等。

同时，还需要注意系统输出的稳定性和可靠性。

通过以上的设计步骤和注意事项，可以实现一个满足要求的带PFC功能的150W双管正激恒流源。

设计出来的150W双管正激恒流源将具有高效率、稳定性和可靠性等特点，能够满足各种应用领域的需求。

正激、反激、双管反激、推挽开关电路⼩结开关电源电路学习⼩结1.正激（Forward）电路正激电路的原理图如图1所⽰：图1、单管正激电路1.1电路原理图说明单管正极电路由输⼊Uin、滤波电容C1、C2、C3，变压器Trans、开关管VT1、⼆极管VD1、电感L1组成。

其中变压器中的N1、N2、N3三个线圈是绕在同⼀个铁芯上的，N1、N2的绕线⽅向⼀致，N3的绕线⽅向与前两者相反。

1.2电路⼯作原理说明开关管VT1以⼀定的频率通断，从⽽实现电压输出。

当VT1吸合时，输⼊电压Uin被加在变压器线圈N1的两边，同时通过变压器的传输作⽤，变压器线圈N2两边产⽣上正下负的电压，VD1正向导通。

Uin的能量通过变压器Tran传输到负载。

由于N3的绕线⽅向与N1的相反，VT1导通时，N3的电压极性为上负下正。

当VT1关断时，N1中的电流突然变为0，但铁芯中的磁场不可能突变，N1产⽣反电动势，⽅向上负下正；N3则产⽣上正下负的反向电动势，多出的能量将被回馈到Uin。

通过上述内容可以看到W3的作⽤，就是为了能使磁场连续⽽留出的电流通路，采⽤这种接线⽅式后，VT1断开器件，磁场的磁能被转换为电能送回电源。

如果没有N3，那么VT1关断瞬间要事磁场保持连续，唯有两个电流通路：⼀是击穿开关；⼆是N2电流倒流使⼆极管反向击穿。

击穿开关或⼆极管，都需要很⾼电压，使击穿后电流以较⾼的变化率下降到零；⽽很⾼的电流变化率（磁通变化率）⾃然会产⽣很⾼的感⽣电动势来形成击穿电压。

由此可见，如果没有N3，则电感反向时的磁能将⽆法回收到电源；并且还会击穿开关和⼆极管。

1.3⼩结1)正激电路使⽤变压器作为通道进⾏能量传输；2)正激电路中，开关管导通时，能量传输到变压器副边，同时存储在电感中；开关管关断时，将由副边回路中的电感续流带载；3)正激电路的副边向负载提供功率输出，并且输出电压的幅度基本是稳定的。

正激输出电压的瞬态特性相对较好；4)为了吸收线圈在开关管关断时时的反电动势，需要在变压器中增加⼀个反电动势吸收绕组，因此正激电路的变压器要⽐反激电路的体积⼤；5)由于正激电路控制开关的占空⽐都取0.5左右，⽽反激电路的占空⽐都较⼩，所以正激电路的反激电动势更⾼。

变换器的介绍： Transformer introduction
变压器：原边（原级）primary side 和
副边（次级）secondary side 原边电感（励磁电感）--magnetizing inductance
漏感---leakage inductance
副边开路或者短路测量原边电感分别得励磁电感和漏感 变压器的作用：1. 电气隔离； 2. 变比不同，达到电压升降； 3. 磁耦合传送能量；
压器储存能量，磁通量增加。在导通期间，磁通的增加量
为：
( )
V in W1
* D * Ts
此过程中，副边绕组的电压为Vin/N（N为原边和副 边匝数比），整流二极管D3导通，给电感、电容充电和负
载供电。
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(2) MOS管截止时，变压器原边励磁电感中的电流不
能跃变（方向不变，大小连续变化），通过二极管D1和D2
式中，K13=W1/W3是原边与复位绕组的匝比，
K23=W2/W3 是副边与复位绕组的匝比。
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此时，整流二极管D1 关断，滤波电感电流iL1通过续
流二极管D2续流，与buck变换器类似。
在此开关模态中，加在Q上的电压VQ为：
VQ=Vin+K13*Vin。
电源电压Vin反向加在复位绕组W3上，故铁芯去磁， 铁芯磁通Ø减小： W3*dØ/dt=-Vin 铁芯磁通Ø的减小量为：Vin/W3*ΔD*Ts。
2. 和Boost、Buck变换器一样，Flyback变换器也 有电流连续和断续两种工作方式。对Flyback变换器
来说，电流连续是指变压器两个绕组的合成安匝在一 个开关周期中不为零，而电流断续是指合成安匝在Q 截止期间有一段时间为零。图中a、b、c 给出了变换 器在不同开关模态下的等效电路图。

双mos管正激隔离驱动电路双MOS管正激隔离驱动电路是一种常用的隔离型电源拓扑，它采用两个MOSFET作为开关器件，通常用于高效率、高功率密度的应用中。

这种电路的工作原理是通过第一个MOSFET（称为高侧MOSFET）来控制输入电压与输出电压之间的隔离，而第二个MOSFET（称为低侧MOSFET）则用来控制负载的供电。

以下是一个基本的双MOS管正激隔离驱动电路的原理描述：1. 输入侧（高侧）：输入电压通过一个整流器（如二极管）后，为高侧MOSFET提供驱动电压。

高侧MOSFET的栅极由一个驱动电路控制，该驱动电路可以产生足够快的开关信号，以控制MOSFET的导通和截止。

2. 隔离变压器：隔离变压器的高压侧连接到高侧MOSFET的源极，低压侧则连接到低侧MOSFET的栅极。

变压器的作用是实现输入与输出之间的电气隔离，同时提升或降低输出电压，以适应不同的负载需求。

3. 输出侧（低侧）：低侧MOSFET的源极连接到负载，而栅极则由隔离变压器的次级绕组提供驱动信号。

当高侧MOSFET导通时，隔离变压器的初级绕组与次级绕组之间的磁链增加，从而在次级绕组中产生电动势，驱动低侧MOSFET导通，为负载供电。

当高侧MOSFET截止时，低侧MOSFET也会随之截止，切断负载的供电。

4. 驱动电路：驱动电路通常包括脉冲宽度调制（PWM）控制器，它根据负载需求生成高侧和低侧MOSFET的开关信号。

驱动电路需要提供足够的电流来快速充放电MOSFET的栅极电容，以确保开关动作的快速完成。

5. 钳位电路：为保护MOSFET不受到输入电压或负载电压的过高影响，通常会设计钳位电路，以限制MOSFET的源漏电压。

这种电路的优点包括高效率、低电磁干扰（EMI）、良好的隔离性能等。

然而，设计时需要注意的问题包括MOSFET的选择、驱动电路的设计、变压器的设计、开关频率的选择、EMI的抑制等。

为了确保电路的稳定性和可靠性，还需要考虑电路的温升控制、过流保护、过压保护等保护措施。

TX2
* ***
36 V2 IRF530 R2 C2
TX1
D1N4148
* ***
36 V1 R1 C1
R1 C1
***
***
Q2
(a)Q导通
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(b) Q关断
(C) Q关断，电 20 流断续
3. 反激变换器的工作原理分析
下面讨论flyback工作在电流连续模式下的工作原理：
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2. 带复位绕组的正激变换器的工作原理分析
正激变换器的主要理论波形
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下面讨论电感电流连续时forward变换器的工作原理：
1. 模态1 [对应于图 (a)] 在t=0时，Q1导通，Vin通过Q1 加 在原边绕组W1上，因此铁芯磁化，铁芯磁通Ø增加：
在t=Ton时，铁芯磁通Ø的增加量为Vin/W1*D*Ts。 那么副边绕组W2上的电压为：Vw2=W2/W1*Vin=Vin/K12。 式中，K12=W1/W2是原边与副边绕组的匝比。
此时，整流二极管D1 导通，续流二极管D2截止，滤波电
感电流iL1线性增加，这与buck变换器中开关管Q1导通时一样， 只是电压为Vin/K12。
2. 模态2 [对应于图 (b)] 在Ton时刻，关断Q1， 原边绕组和副边绕组中没有电流流过，此时变压器 通过复位绕组进行磁复位，励磁电流iM从复位绕组 W3经过二极管D3回馈到输入电源中去。那么复位 绕组上的电压为：Vw3=-Vin；原边绕组上的电压为： Vw1=-K13*Vin；副边绕组上的电压为：Vw2=-K23*Vin。
D2 D1N4148 C1
R1
Q1
W3

correct reset
成本比三次绕组技术低 Lower cost than 3rd winding technique
Vin
RCD钳位
RCD clamp
Rclamp Cclamp Lmag
Dclamp Q1
D1
L
X2
D2
XFMR1
0
C
R
10
磁芯复位技术：双开关正激
Core Reset Techniques: 2-switch Forward
switching cycle
将磁芯带入饱和状态 It brings the core into saturation
6
变压器磁芯复位：为什么？
Transformer Core Reset: Why?
有变压器磁芯复位时： With transformer core reset:
D1
L
X1
Lmag Vin
Q2
X1
D1
L
Vin
D4 D3 Lmag
D2
C
R
双开关正激复位
2-switch forward reset
Q1
注：Q1和Q2的驱动指令相同
Note : Q1 & Q2 have same drive command
0
11
双开关正激：工作原理
2-Switch Forward: How Does It Works?
Q2
IL
X1
D1
L
t
Vin D4 D3 Lmag
D2
C
R
ILmag
t
Q1
0
注：初级控制器状态
Note : Primary controller status

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（1）滤波电感设计
① 电感量计算； ② 磁芯选取
a. 电感磁芯材料的选取：
•
有较大的直流偏磁，磁通摆幅小，相应交流损耗 也小，因此可以选择较高的饱和磁密。应选取（ 铁氧体、铁粉芯、铁铝硅Kool u、MPP、 high flux 、非晶等 ）；----
49
（2）滤波电感设计
② 磁芯选取
b. 初选磁芯型号：
双管正激电路的设计
一．开环设计；
二．开环仿真（瞬态）、分析与模型细化； 三．闭环设计与仿真； 四．闭环仿真； 五．元件级仿真。
43
开环仿真（瞬态）、分析与模型细化
（1）原理图编辑 （2）仿真模拟 （3）仿真结果分析 （4）模型细化
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（3）仿真结果分析
① 输出电压纹波；
– 电容电流波形
② 电感电流波形（DCM、CCM）；
– Vout 28VDC – Vout(p-p) <100mV – Iout 2- 20A，在所有负载下，电路工作于CCM
• 其他性能：
– 开关频率 100kHz
5
（2）双管正激电路的工作原理
• 主电路拓扑选择
– 非隔离式拓扑 X
– 隔离式拓扑：单端正激、单端反激、推 挽、全桥、半桥、双管正激等；
• 其他设置
– 基本、输入输出、校准、数值积分、算法
34
Analysis > Time Domain > Transient :
Basic
• End Time：定义瞬态分 析结束时间； • Time Step：步长；
– 设计中有关时间常数的 1/10； – 驱动源最小的上升或下 降沿； – 正弦驱动源输入周期的 1/100。

双管正激电路工作原理双管正激电路也被称为双开关正激电路，是一种常见的开关电源电路，用于将输入电压变换为稳定输出电压的电路。

它具有简单、高效、成本低廉等优点，在诸如计算机、通信设备、电器等领域广泛应用。

双管正激电路基本原理:双管正激电路由两个功率开关管（也称为开关管或肖特基二极管）组成，通常一对开关管由正激控制芯片负责驱动。

其中，一个开关管用于控制输入电压的正半周，另一个开关管则用于控制输入电压的负半周。

这样，通过不断地交替开关这两个开关管，可以将输入电压进行有效的变换和整流，从而得到稳定的输出电压。

双管正激电路主要包含以下几个关键部分：1. 输入滤波器（LC滤波器）: 输入滤波器主要用于对输入电压进行滤波和去除高频噪声，确保电路内部工作时电压稳定恒定。

通常，输入滤波器由电感（L）和电容（C）组成，电感对高频信号具有阻断作用，而电容则用于对输入电压进行储能。

2. 变压器: 变压器是双管正激电路中必不可少的组成部分。

它用于将输入交流电压经过变换，得到合适的输入电压，通常是较高的交流电压。

变压器的设计需要满足功率传输和电压转换的要求。

3. 开关管: 开关管是双管正激电路的核心部件，其作用是将输入电压进行切割和调整，以实现输出电压的稳定。

开关管需要能够承受较高的电压和电流，并具有快速的开关速度，以确保电路的正常工作。

4. 输出滤波器（LC滤波器）: 输出滤波器主要用于去除开关过程中产生的高频噪音和纹波，使输出电压更加稳定。

输出滤波器通常由电感和电容组成，类似于输入滤波器。

5. 反馈控制回路: 反馈控制回路用于控制输出电压的稳定性。

它通过监测输出电压并将信息反馈给正激控制芯片，对开关管的开关时间和频率进行调整，以保持输出电压在设定范围内。

双管正激电路的工作过程如下：1. 输入交流电压经过变压器变换后，得到较高的交流电压。

2. 经过输入滤波器的滤波和去噪后，交流电压被转换为稳定的直流电压。

3. 根据正激控制芯片的控制信号，两个开关管交替地进行开关操作。

1绪论跟着计算机、电子技术的高速发展，电子技术的应用领域愈来愈宽泛，电子设施的种类也愈来愈多，电子设施与人们的工作、生活的关系日趋亲密。

任何电子设施都离不开靠谱的电源，他们对电源的要求也愈来愈高。

电子设施的小型化和低成本化，使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。

1．1 开关电源的发展开关电源被誉为高效节能电源，代表着稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。

开关电源分为 DC/DC和 AC/DC两大类。

前者输出质量较高的直流电，后者输出质量较高的沟通电。

开关电源的中心是电力电子变换器。

按变换电能的种类，可分为直流- 直流变换器（ DC/DC变换器），是将一种直流电能变换成另一种或多种直流电能的变换器[1]；逆变器，是将直流电能变换成另一种或多种直流电能的变换器；整流器是将沟通电变换成直流电的电能变换器和交交变频器[18]四种。

传统的晶体管串连调整稳压电源是连续控制的线性稳压电源。

这种传统稳压电源技术比较成熟，并且已有大批集成化的线性稳压电源模块，拥有稳固性能好、输出纹波电压小、使用靠谱等长处。

但往常需要体积大并且粗笨的工频变压器与体积和重量都很大的滤波器。

由于调整管工作在线性放大状态，为了保证输出电压稳固，其集电极与发射极之间一定蒙受较大的电压差，致使调整管功耗较大，电源效率很低，一般只有百分之四十五左右[16]。

此外，由于调整管上耗费较大的功率，所以需要采纳大功率调整管并装有体积很大的散热器，很难知足现代电子设施发展的要求。

20 世纪 50年月，美国宇航局以小型化、重量轻为目标，为搭载火箭开发了开关电源。

在近半个多世纪的发展过程中，开关电源因拥有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等长处而渐渐代替传统技术制作的连续工作电源，并宽泛应用于电子整机与设施中。

到了 20 世纪 90 年月，开关电源在电子、电气设施、家电领域获取了宽泛的应用，开关电源技术进入快速发展期间。

开关型稳压电源采纳功率半导体器件作为开关，经过控制开关的占空比调整输出电压。

– Vout 28VDC – Vout(p-p) <100mV – Iout 2- 20A，在所有负载下，电路工作于CCM
• 其他性能：
– 开关频率 100kHz
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（2）双管正激电路的工作原理
• 主电路拓扑选择
– 非隔离式拓扑 X
– 隔离式拓扑：单端正激、单端反激、推 挽、全桥、半桥、双管正激等；
Dmax<0.5
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滤波电感设计
• 电感量，2A时（1/10负载），电感电流临 界连续。
ΔI L L = UL → ΔT Lmin(CCM )
U −28 (1 − 0.33)10u ≈ 46.9uH = L ΔTmax = ΔI L −4
12
滤波电容设计
• If>Io充电,If<Io放电；
Cf =
8
占空比、匝比设计 （1）占空比
拓扑限制：Dmax<0.5； 控制芯片限制：Dmax<0.45Æ Dmax=0.42
（2）变压器匝比Æ变压器设计
输入、输出关系：
Vout
V D 240*0.42 n = in min max = = 3.6 28 Vout
1 = Vin *( ) * D n
设经计算，原副边匝比=24：7=3.43（注意匝数取整）
• 其他设置
– 基本、输入输出、校准、数值积分、算法
34
Analysis > Time Domain > Transient :
Basic
• End Time：定义瞬态分 析结束时间； • Time Step：步长；
– 设计中有关时间常数的 1/10； – 驱动源最小的上升或下 降沿； – 正弦驱动源输入周期的 1/100。

双管正激拓扑一.概述双管正激拓扑电路是一种在单端正激拓扑上衍生出来的一种拓扑电路。

经过实践证明，这种拓扑的电路具有电路简单，可靠性高，元器件较单端电路容易选取等特点。

是一种非常优秀的拓扑电路。

二.简介双管正激变换器拓扑结构由两个功率开关管和两个二极管构成，当两个开关管和同时关断时，磁通复位电路的两个二极管和同时导通，输入的电流母线电压Vin反向加在变压器的初级的励磁电感上，初级的励磁电感在Vin的作用下励磁电流从最大值线性的减小到0,从而完成变压器磁通的复位，并将储存在电感中的能量返回到输入端，没有功率损耗，从而提高电源的效率；此外，每个功率开关管理论的电压应力为直流母线电压，这样就可以选取相对较低耐压的功率MOSFET管，成本低，而且较低耐压的功率MOSFET的导通电阻小，可以进一步提高效率。

三.应用范围双管正激变换器广泛的应用于台式计算机的主电源，中等功率的通信电源及大功率通信电源、变频器等三相电路的辅助电源中。

四.基本工作原理和关键点的波形双管正激变换器的拓扑结构如图1所示，其中Cin为输入直流滤波电解电容，Q1和Q2为主功率开关管，D1、D2和C1、C2分别为Q1和Q2的内部寄生的反并联二极管和电容，D3、C3和D4、C4分别为变压器磁通复位二极管及其寄生的并联电容，不考虑Q2的漏极与散热片间的寄生电容，T为主变压器，DR和DF为输出整流及续流二极管，Lf和Co输出滤波电感和电容。

(1)模式1: t0~t1注意电容的公式:I C在to 时刻Q1和Q2关断，此时D3也是关断的。

初级的励磁电感电流和漏感的电流不能 突变，必须维持原方向流动，因此 C1, Ch （散热片寄生电容）和 C2充电，其电压从0逐渐上升，C3和C4放电，其电压 由Vin 逐渐下降。

由上面公式可得:在理想的模型下， G C 2，C 3 C 4，C 1 C 3 C 2 C 4所以在t1时刻C3和C4的电压下降 到0，同时C1和C1的电压上升到Vin ，D3和D4将导通，系统进入下一个过程。

ZXD2400（V3.0）开关整流器DC/DC变换上下管波形不对称问题分析在ZXD2400（V3.0）开关整流器的调试过程中，后级DC/DC变换电路采用了无损吸收的双管正激电路，其电路形式如下：图1. 带无损吸收电路的DC/DC电路拓扑图双管正激电路有着较高的可靠性，这种形式的无损吸收电路对改善上下功率管的开关轨迹也有较好的效果。

下面先分析一下电路的工作过程：工作过程分析设电路的起始工作状态为开关管关断，变压器副边处于续流状态。

此时上下管子同时开通，那么电路会经历以下几个过程阶段1．管子开通的瞬间其结电容既可发电到零，410V的直流母线电压加在由C23、VD30、L5、VD29、C22组成的谐振网络上形成串联谐振，由于二极管VD29、VD30的反向阻断作用使得最终的谐振结果是C23、C22上的电压保持在410V的母线电压。

阶段2．上下管开通，变压器原边流过电流向负载提供能量阶段3. 经过占空比D的导通之后功率管开始关断，由于此时变压器原边仍流过负载电流，因此在关断初期由这个负载大电流给C22、C23以及管子的结电容线性充放电，在此过程中始终保持下管结电容上的电压和C22上电压之和为410V同样上管结电容上电压与C23上电压之和为410V，同时变压器原边绕组上电压相应下降。

由于负载大电流的线性充放电作用这个阶段维持时间很短，其结果为上下管结电容、C22、C23上电压均为205V左右。

阶段 4. 从这一时刻起由于变压器原边电压已经下降到零因此副边续流二极管开始导通其电流逐渐增大，同时整流二极管上电流逐渐减小，在这一阶段整流与续流二极管同时导通，变压器副边电压钳位在零，而在变压器原边励磁电感上电压也保持在零，变压器的漏感与结电容、吸收电容谐振，功率管上电压以正弦形式继续升高、吸收电容C22、C23上的电压相应减小以维持其和为410V。

当原边电流由负载电流谐振下降到励磁电流后副边整流二极管关断结束换流。