1)Q的最大工作电压等于输出电压VL。

2)PFC电路的输出二极管D4的耐压是VL与电感L2的反向电压之和。

3)Q中的电流上升率,即Q的开通损耗决定于电感L2两端电压和L2的电感量。

4)Q两端的电压上升率,即Q的关断损耗决定于流过电容C2的电流和C2的容量。

5)由于开关动作引起的存储在L2和C2中的能量最终都输出给了负载,保证了转换器的工作效率。

2.2 DC/DC主电路设计

DC/DC主电路采用单端双正激电路。单端双正激电路相对于其它拓扑电路结构,开关管承受电压低,在控制电路设计中不必担心共态导通问题,也不会因电路不对称发生高频变压器单向偏磁,即不存在变压器饱和问题,是一种可靠性较高的电路。考虑到整机的高度不超过60mm,以及变压器工艺、安装、散热的要求,DC/DC变换采用双变压器、双输出电感结构。变压器原边并联,副边各自用一个输出电感,如图4所示。

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图4 双正激无损吸收主电路

该电路的无损吸收网络不同于AC/DC部分电路所采用的无损吸收网络。它仅使开关管完成了零电压关断过程。以下以开关Q2为例(Q1与Q2变化状态相同),简述该网络的工作原理。

1)导通过程

Q1、Q2开通时,除一路电流通过Q1、T1副边、Q2外,另一路电流流过Q1、C5、L7、D10、C7、Q2形成LC振荡回路,C5、C7被充电。当A与B点之间的电压uAB等于主电路电压VDC时,由于D10的单向导电性,振荡结束。电感L7起限制C7、C5中的电流变化的作用。Q1、Q2中流过的电流为从副边折算到原边的负载电流与C5、C7充电电流之和。

2)关断过程

Q1、Q2关断时,由于B点对地电压为零,C7从零开始充电,Q2对地电压uQ2缓慢上升,Q2零电压关断。加在Q2上的电压因二极管D15的钳位作用,最终为VDC。因此,B点电压升为VDC。Q2实现零电压关断过程。

由于变压器励磁电感、漏感及引线寄生电感所引起的感应电势的能量通过C7、D14返回电源,Q2上的电压维持在VDC直到变压器原边磁通复位。此时,Q1、Q2上的电压分别为VDC/2直到新的工作周期。

Q2的开通期间与关断期间的状态与普通开关管同期间的状态相同。

图5为实测Q2开关波形。图6为实测Q2零电压关断波形。

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图5 Q2的D-S极开关波形

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