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    分享高功率密度快充PD适配器电源结构原理

    时间:2019-10-04 00:37来源:未知 作者:admin 点击:
    通常采用传统的反激变换器结构,随着快充及PD适配器的体积进一步减

      通常采用传统的反激变换器结构,随着快充及PD适配器的体积进一步减小、功率密度进一步提高以及对于高效率的要求,传统的硬反激变换器技术受到很多限制。采用软开关技术工作在更高的频率,可以降低开关损耗提高效率,减小的尺寸降低电源体积,同时改善EMI性能,从而满足系统设计的要求,特别适合于采用超结结构的高压功率

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      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图2、图3所示,图中的各个元件定义如下。

      每个开关周期根据其工作状态可以分为8个工作模式,各个工作模式的状态及等效电路图分别讨论如下。

      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,Lp激磁,其电流从0开始,随着时间线导通,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CQ1充电,对CQc放电,Vsw电压谐振上升。

      在t4时刻,Lr的电流谐振下降到0,Do、Qc保持导通状态,Q1保持关断状态。Lr的电流下降到0后,Lr和Cc1反向谐振,就是Cc对Lr反向激磁,Cc、CQ1放电,Vsw电压、VC电压谐振下降,Lr的电流从0开始反向谐振上升,到达反向的最大值后继续谐振,其反向电流的绝对值下降,而Lm继续向输出负载释放能量,电流保持线性下降。‍

      在t5时刻,Lm的电流降低为0,Lm电感储存能量全部释放完毕,Do自然关断,Qc保持导通状态,Q1保持关断状态。Do关断后,输出反射电压n•Vo断开,此时,Lm又重新串联进入到谐振回路,Lp和Cc1谐振,Vc电压反向加在Lp,Cc放电对Lp反向激磁,Lm的电流过0后和Lr一起继续反向增加。

      在Do关断瞬间,Lr的电流有一个高频振荡换流的过程,在这个过程中,Lr的电流快速下降到几乎为0、和Lm电流相等的过程,其中一部分能量转送到输出负载,另一部分能量转移到Lm。

      在t6时刻,关断Qc,Do、Q1保持关断状态。Qc关断后,Lp和Cr谐振,Lp的电流对CQc充电,对CQ1放电。‍

      在t6‍-t7‍中间某一时刻tn,对应的Vsw电压为Vin:①t6-tn期间,Lp所加电压为负,其电流谐振下降,其反向电流的绝对值进一步增加。②tn-t7期间,从tn时刻开始,Lp所加电压为正,其电流谐振上升,其反向电流的绝对值降低。

      在t7时刻,CQ1放电到0,Vsw电压为0,D1自然导通续流,将Vsw电压箝位到0,Do、Qc保持关断状态。D1导通后,Lp两端所加的电压为Vin,Lp的电流从负值线性上升,其电流绝对值进一步降低,直到降低为0,完成一个开关周期。然后,Lp的电流继续正向激磁,从0开始正向线性上升,开始下一个开关周期。

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