有源箝位反激变换器的研

有源钳位反激工作原理
有源钳位反激工作原理是通过将一个有源元件(如晶体管)放置
在电路中，产生一个反向电压来抵消输入信号的幅度，从而消除输入信号的直流偏置电压。

这种电路被广泛应用于许多电子设备中，例如放大器，滤波器和信号处理器。

在有源钳位反激电路中，输入信号被传输到有源元件的基极，通过有源元件的放大作用，产生一个反向电压，这个反向电压与输入信号的幅度相等，但是极性相反。

这个反向电压被反馈到电路中，与输入信号相加并抵消输入信号的直流偏置电压，只保留信号的交流成分。

在有源钳位反激电路中，有源元件的放大作用使得反向电压的幅度和输入信号的幅度相等，从而消除直流偏置电压，只留下交流信号。

这种电路具有高精度和高稳定性，适用于各种不同的应用场合。

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有源钳位CCM反激式PFO转换器
在反激式PFC转换器的初级绕组并联一个有源钳位电路，就得到了有源钳位CCM反激式PFC转换器。

钳位电路曲钳位开关和钳位电容串联组成。

当主开关管关断时，开关管上的电压被钳定在一定水平上，因此，对于输入交流电压为90～260 V的情况下”主开关管可以选用耐压为600 V的功率MOS管；变压器的漏磁能量可以回收，并且主开关管和钳位开关管都有可能实现零电压导通，使反激PFC转换器的效率较高（超过90％）。

有源钳位反激式PFC转换器采用交错并联输人，可以使输入电流的纹波大大减小，改善了功率因数，使输人滤波器的尺寸也可以显著减小。

图1（a）为交错并联输人的有源钳位反激式PFC转换器的电路原理图，两台有源钳位反激式PFC转换器，只用了一个钳位电路（电钳位开关管⒕和钳位电容C组成）。

两台转换器的输入端反相（相位互差180°，又称交错）并联，由桥式整流器供电。

输出端直接并联，接输出滤波电容Co。

有源钳位反激式PFC转换器采用交错并联输入后，使输入电流的纹波减小了很多，如图1（b）所示，其中，iv1和iv2分别为每一个转换器的输人电流，iv是交错并联后的总输人电流。

图1 交错交联输人的有源钳位反激式PFC转换器
 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。

仅供参阅！。

有源钳位反激（Active Clamped Flyback）是一种常见的开关电源（Switch Mode Power Supply, SMPS）拓扑结构。

在深入探讨其效率之前，我们首先需要理解有源钳位反激的工作原理。

在有源钳位反激中，开关管在原边绕组上产生磁化能量，并通过副边绕组传递能量至负载。

同时，为了控制磁化能量的释放，钳位电路被引入。

这个电路由一个二极管和电容组成，它的作用是在开关管关闭时吸收部分磁化能量，从而降低绕组上的电压。

这种电路设计的优势在于其高效率。

原因在于，由于钳位电路的存在，绕组上的电压被限制在一个较低的水平。

这不仅减少了开关管的电压应力，也降低了能量在电路中的损耗。

因此，有源钳位反激在中小功率应用中表现出较高的效率。

然而，要实现高效率，还需要注意几个关键因素。

首先，开关管的选取对效率有直接影响。

选择具有低导通电阻的开关管可以有效降低损耗。

其次，钳位电容的大小也需要优化，以平衡磁化能量的吸收与电压的钳位效果。

此外，原边绕组的匝数和副边绕组的匝数也需要根据实际需求进行合理设计。

在实际应用中，有源钳位反激的效率通常可以达到90%以上。

这主要得益于其独特的工作原理和电路设计。

与传统的反激电路相比，有源钳位反激通过引入钳位电路有效降低了损耗，提高了效率。

综上所述，有源钳位反激的高效率主要得益于其创新的电路设计和优化的元件参数。

在实际应用中，这种拓扑结构展现出了良好的性能和效率，使得它在各种电源应用中具有广泛的应用前景。

一款有源钳位反激AC-DC变换器控制芯片设计一款有源钳位反激AC-DC变换器控制芯片设计概述由于环境保护意识的增强以及能源危机的日益严重，研究高效率的电源变换器已成为电子工程技术领域的重要任务。

其中，AC-DC变换器在电力供应领域有着广泛的应用。

本文介绍了一款基于有源钳位反激的AC-DC变换器控制芯片的设计方法。

引言AC-DC变换器用于将交流电压转换为直流电压，以满足各种电子设备的电力需求。

由于交流电源的波形为正弦波，所以需要通过整流和滤波等过程来得到稳定的直流电压。

目前，常用的控制技术主要有传统的电压模式控制和电流模式控制。

电压模式控制是一种通过调整开关管的占空比来控制输出电压的控制方法，由于其实现简单而受到广泛应用。

然而，电压模式控制在输入电压波动较大时，输出电压容易受到扰动。

为了解决这个问题，电流模式控制被提出。

电流模式控制通过控制开关管引入的电流来实现对输出电流的控制，从而实现对输出电压的稳定控制。

设计思路为了实现高效率和稳定的电源变换器，本文采用有源钳位反激的控制方法。

有源钳位反激是一种基于电流模式控制的高效率AC-DC变换器控制技术，通过有源钳位的方式将能量储存和释放，从而实现对输入电压波动的补偿和输出电压的稳定控制。

设计流程1. 确定输入电压和输出电压的需求，例如输入电压范围为100V-240V，输出电压为12V。

2. 选择适当的元器件，例如功率开关管、电流传感器、滤波电感和电容等。

3. 设计反激电感，确定电感的参数，如电感值和电感电流等。

4. 设计有源钳位电路，包括有源钳位开关管和有源钳位电容等。

5. 进行电路仿真，通过电路仿真软件验证设计的正确性和稳定性。

6. 制作实际电路板并进行实验验证，通过实验测试电路的性能和稳定性。

7. 根据测试结果对电路进行调整和优化，并进行再次实验验证。

8. 编写控制程序，实现对有源钳位反激AC-DC变换器的控制。

设计结果与展望通过以上设计流程，成功设计出了一款有源钳位反激AC-DC变换器控制芯片。

有源箝位反激变换器分析与设计时间：2012-01-10 18:30:38 来源：作者：1. 引言反激(Flyback)变换器由于具有电路拓扑简洁、输入输出电气隔离、电压升/降范围宽、易于多路输出等优点，因而广泛用于中小功率变换场合。

但是，反激变换器功率开关电压、电流应力大，漏感引起的功率开关电压尖峰必须用箝位电路来限制。

作者在文献[1]中对RCD箝位、LCD箝位、有源箝位反激变换器进行了比较研究，得出有源箝位技术使反激变换器获得最优综合性能的结论。

图1 有源箝位反激变换器电路拓扑图2 有源箝位反激变换器原理波形2. 有源箝位反激变换器稳态原理分析有源箝位反激变换器电路拓扑及原理波形，分别如图1、图2所示[2]。

变压器用磁化电感Lm、谐振电感Lr(包括变压器漏感和外加小电感)和只有变比关系的理想变压器T表示，Cr为等效电容，包括两个开关S和SC的输出电容。

稳态工作时，每个开关周期分为七个开关状态阶段，各开关状态等值电路如图3所示。

七个开关状态为：① t=t0～t1：t0时刻，功率开关S开通，箝位开关SC及其寄生二极管Dc与整流二极管D均截止，Lm与Lr线性充电；② t=t1～t2：t1时刻，S关断，磁化电感电流即谐振电感电流以谐振方式对Cr充电，开关管S漏源电压uDS近似线性上升；③ t=t2～t3：t2时刻，uDS上升到Ui+uC，DC开通，将Lr和Lm串联支路端电压箝位在uC≈Uo(N1/N2)，磁化电流通过箝位支路对CC充电（CC>Cr）,u1下降规律为u1=-uCLm/(Lr+Lm)；④ t=t3～t4：t3时刻，u1已经下降到使D正偏导通，随后u1箝位在-Uo(N1/N2)，Lr和CC开始谐振，Lr上的电压为uC-Uo(N1/N2)，iC下降速率为[uC-Uo(N1/N2)]/Lr，在iC开始反向之前开通SC，SC便获得了零电压开通(ZVS)；⑤ t=t4～t5：t4时刻，SC关断，Lr与Cr谐振，在Cr放电期间u1仍然被箝位在-Uo(N1/N2)值上；⑥ t=t5～t6：t5时刻，uDS=0，假定Lr储能大于Cr储能，足以使S体内寄生二极管Ds开通，Lr 上电压箝位在Ui+Uo(N1/N2)值上，则副边整流二极管D中电流i2下降速率为(Lm>>Lr) (1)⑦ t6～t7：t6时刻S零电压ZVS开通，随着iLr上升，i2逐渐下降，t7时刻iLr已上升到磁化电流iLm值，i2=0，D反偏，u1由-Uo(N1/N2)变为Ui，随后Lm和Lr再次线性充电，新的PWM开关周期又开始了。

有源钳位反激拓扑
（原创实用版）
目录
1.有源钳位反激拓扑的概念和原理
2.有源钳位反激拓扑的优势
3.有源钳位反激拓扑的应用领域
4.有源钳位反激拓扑的未来发展前景
正文
有源钳位反激拓扑是一种电源开关技术，主要应用于开关模式电源中。

这种拓扑结构通过两个反激转换器，实现了输入电压的有效钳位，从而降低了开关损耗，提高了电源效率。

首先，有源钳位反激拓扑的原理十分简单。

它主要由两个反激转换器组成，其中一个转换器的输出作为另一个转换器的输入。

通过这种设计，可以实现对输入电压的精确钳位，从而降低了开关损耗，提高了电源效率。

其次，有源钳位反激拓扑具有很多优势。

首先，它能够实现输入电压的有效钳位，从而降低了开关损耗，提高了电源效率。

其次，它具有很好的电压调节能力，能够提供稳定的输出电压。

最后，它具有很强的适应性，可以应用于各种不同的应用领域。

目前，有源钳位反激拓扑主要应用于通信、计算机、家电等领域。

在这些领域，它不仅能够提供高效的电源供应，还能够提供稳定的输出电压，满足各种设备的需求。

未来，随着科技的不断发展，有源钳位反激拓扑的发展前景十分广阔。

一方面，随着对电源效率要求的提高，有源钳位反激拓扑的优势将更加突出。

另一方面，随着新材料、新工艺的不断发展，有源钳位反激拓扑的性能也将得到进一步提升。

有源箝位双向反激直流变换器研究范丽芳;陈道炼【摘要】This paper presents an active clamp bidirectional flyback DC-DC converter circuit topology,and thoroughly analyzes the steady principle of the converter,obtains energy transfer direction judgment type,per-unit characteristic curves,high frequency switching process characteristics and design criteria for the key circuit parameters.Saber simulation waveforms verify the feasibility and superiority of the converter.%文章提出了有源箝位双向反激直流变换器电路拓扑,并对这种变换器的稳态原理特性进行了深入分析研究,获得了能量传递方向的判断式、标幺外特性曲线、高频开关过程特点和关键电路参数设计准则。

Saber仿真波形验证了这种变换器的可行性和优越性。

【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2012(029)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】有源箝位;双向反激;稳态原理特性;标幺外特性曲线【作者】范丽芳;陈道炼【作者单位】福州大学电力电子与电力传动研究所,福建福州350108;福州大学电力电子与电力传动研究所,福建福州350108【正文语种】中文【中图分类】TN7120 引言双向直流变换器具有广阔的应用前景。

例如用于卫星上给蓄电池充放电的太阳能电池系统；在电动汽车领域，将双向直流变换器用于能源和动力的转换部分；双向直流变换器还在备份电源中发挥重要作用；以及在风力发电系统、不停电电源系统中也有相应的应用。

179中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.10 （上）太阳能微型逆变器的研究成为最近几年人们研究可再生能源的重要装置，专业研究人员都在设法提高微型逆变器的效率。

随着功率开关器件的发展，人们在其拓扑结构和变换技术上取得了很大的进步，发展到了相当高的水平；有源钳位电路是在开关电源中常用的一种软开关控制电路，现在被人们更多地应用在对高频电路中开关管的保护上。

在本文中，有源钳位电路应用在太阳能微型逆变器的前级升压部分，用以吸收反馈能量和减小开关管的承受的电压应力。

在反激式变换器中，漏感L r 是衡量变压器性能的一项重要指标。

变压器的漏感和开关管的结电容谐振，使开关管在截止瞬间产生很高的电压尖峰，容易把开关器件过压击穿，所以在反激式变换器中开关器件往往需要承受很高的电流和电压应力。

为了使功率开关器件工作在安全工作区，要将变压器漏感产生感生电势（过电压）限制在允许范围内，本文通过设置有源钳位电路限制变压器漏感产生的尖峰过电压。

并通过实验和matlab 仿真验证了有源钳位电路提高转换效率的有效性。

1 反激式DC-DC 电路拓扑结构分析1.1 无源钳位电路的反激式拓扑结构及分析钳位电路是将脉冲信号的某一部分固定在指定电压值上，并保持原波形形状不变的电路，分为有源钳位电路和无源钳位电路，下面首先对两种无源钳位电路做一个比较分析。

ZD 钳位电路，对由齐纳二极管的阻断电压指定的开关管电压提供硬钳位，该电路结构简单，易于实现，缺点是钳位电压要由二极管的阻断电压决定，大大限制了抑制不同的尖峰电压。

RCD 钳位电路，其开关管关断后，漏感能量将被转移到钳位电容中，那么开关管两端的电压即被钳位到固定值，从而减小了开关管的电压应力。

这种钳位电路优点是结构简单、体积小、成本低，但是变压器激磁电感磁通复位的能量最终转移到了电阻上，继而转化为热能消耗掉，降低了反激式变换器的效率。

有源钳位在反激式微逆变器中的应用研究秦晓佳1，2，吴义纯1，2，陈银1，2，于传1，2，马娟1，2，李冰3（1.安徽电气工程职业技术学院，安徽 合肥 230051；2.国网安徽省电力有限公司培训中心，安徽 合肥 230022；3.阳光电源股份有限公司，安徽 合肥 230088）摘要：反激式变换电路中，为了降低开关管承受电压应力和提高转换效率，目前多采用钳位电路实现软导通和软关断以降低开关管开关损耗。

有源钳位反激电路工作原理1、前言传统的硬开关反激变换器功率开关管电压、电流应力大，变压器的漏感引起电压尖峰，必须采用无源RCD吸收电路进行箝位限制，RCD吸收电路的电阻R产生额外的功率损耗，降低系统效率，如图1所示。

如果将RCD吸收电路的电阻R去掉，同时将二极管换成功率MOSFET，这样就变成了有源箝位反激变换器，通过磁化曲线在第一、第三象限交替工作，将吸收电路的电容Cc吸收的电压尖峰能量，回馈到输入电压，从而实现系统的正常工作。

2、有源箝位反激变换器工作原理非连续模式DCM有源箝位反激变换器电路结构及相关波形如上所示，图中的各个元件定义如下：Lm：变压器初级激磁电感Lr：变压器初级漏感Lp：变压器初级总电感，Lp=Lm+Lrn：变压器初级和次级的匝比，n=Np/NsQ1：主功率开关管，DQ1、CQ1为Q1寄生体二极管和寄生输出电容Cc1：Cc1=Cc+CQ1+Cto Qc：箝位开关管，DQc、CQc 为Qc寄生体二极管和寄生输出电容Do：次级输出整流二极管Cc：箝位电容Cr：CQ1、CQc以及其它杂散谐振电容Cto总和，Cr=CQ1+CQc+Cto Vsw：Q1的D、S两端电压Vin：输入直流电压Vo：输出直流电压Vc：箝位电容3、有源箝位反激变换器开关周期时序分解每个开关周期根据其工作状态可以分为8个工作状态，各个工作模式的状态及等效电路图分别讨论如下：图2：有源箝位反激变换器波形(非连续模式DCM)在t0时刻，Q1处于导通状态，Qc、Do保持关断状态。

Lp两端所加的电压为Vin，上端为Vin，下端为0V电位。

Lp激磁，其电流从0开始，随着时间线性上升。

磁芯内磁通量Ø与激磁电流成正比，随着时间线性上升。

副边电感反向截止，整流二极管反向电压为-(Vin/n+Vo)。

图3：模式1(Q1导通，Qc、Do关断)在t1时刻，Q1关断，Qc 、Do 保持关断状态。

Q1关断后，Lp 和Cr 谐振，激磁电流对1Q C 充电，对QC C 放电，Vsw 电压谐振上升。

有源钳位反激转换器
有源钳位反激转换器-正激式转换器
 反激转换器一正激式转换器（Fly－Forward CONVERTER）最早由美国IR 公司提出。

大家知道，正激式转换器和反激式转换器都可应用于中小功率高频开关电源。

其主要缺点是开关管的电压应力高，正激式转换器需要采用特殊的磁复位措施，而反激式转换器的输出纹波大。

将正激式转换器和反激式转换器组合在一起，可以综合两种转换器的优点，在一定程度上可以克服两者的缺点。

并实现ZVS、自动可靠地磁复位、较低的电压应力等。

日本矢代于1994年提出的有源钳位反激－正激式转换器电路如图5－13所示。

正激式转换器和反激式转换器的变压器Tr1、Tr2的初级绕组相串联，共用一个主开关管V1和一个钳位电路，钳位电路并联在Tr1、Tr2初级串联绕组上。

后来派生出来的一些反激一正激式转换器，只用一个变压器，其次级用中点抽头整流或倍流整流输出电路。

研究图5－13电路可以发现，输出端没有滤波电感。

图5－13电路的组合方式，使两个转换器在一个周期内分别向负载供电，变压器次级并联交错输出。

因此无须另外再接续流二极管，由于输出纹波小，也无须加滤波电感。

对正激式转换器来说，因为初级串联了一个反激式转式换器的电感（即变压器），相当于将输出滤波电感从次级移到了初级。