雙管正激變換器的工作原理與FOM

摘要：本文介紹了雙管正激變換器的工作原理與FOM，并且論述了雙管正激變換器與PFC轉換器的對比、FOM和功率耗損。

1 雙管正激變換器

　　雙管正激變換器非常受150 W - 750 W ATX電源 / 銀盒的歡迎，還與零電壓開(kāi)關(guān) (ZVS) LLC拓撲存在競爭關(guān)系。它是一種硬開(kāi)關(guān)拓撲且不在ZVS模式下工作。但正因為如此，它提供了沒(méi)有體二極管導通的優(yōu)點(diǎn)。MOSFET的輸入電壓是功率因數校正 (PFC) 變換器的輸出電壓，輸出功率 ≥ 65 W的任何電源都需要配備該(PFC)變換器。該(PFC)電壓的典型值為380 V - 400 V。在關(guān)斷期間，MOSFET會(huì )有來(lái)自泄漏感應能量的附加電壓尖鋒，盡管是經(jīng)過(guò)快速恢復二極管箝位的。

　　基本工作如下：圖1a顯示了晶體管Q₁和Q₂，二者一起打開(kāi)將能量從變壓器一次側傳送到二次側。在二次側，正向整流二極管導電，將能量傳送到輸出濾波器和負載。

　　當晶體管Q₁和Q₂關(guān)斷時(shí)，變壓器勵磁電流流經(jīng)現在正向偏置的二極管D₁和D₂并流回電源，如圖1b所示。這兩個(gè)二極管持續導電，直至一次側的全部勵磁能量和儲存在漏電感中的能量返回輸入電源。因為二極管D₁和D₂負責箝制電壓尖峰于輸入電壓，所以無(wú)需緩沖電路。超出輸入電壓的任何過(guò)沖都需要以合適的電路布局加以管理，以最大限度減小雜散電感。在二次側，續流二極管如圖導電，將輸出感應器能量傳送給負載。

　　在一次側的關(guān)斷周期內，當其ON時(shí)間短于OFF時(shí)間(工作周期小于50%)時(shí)實(shí)現的變壓器復位。換言之，一次繞組本身充當復位繞組。OFF時(shí)間長(cháng)于ON時(shí)間一定會(huì )復位變壓器。

2 雙管正激變換器與PFC轉換器的對比、FOM和功率損耗

　　圖2比較了雙管正激變換器與PFC前端轉換器在400 W中的功率損耗。雙開(kāi)關(guān)正向轉換器中的MOSFET攜帶一半電流，并以?xún)杀额l率(通常為125 kHz對65 kHz )進(jìn)行切換。由于這一頻率加倍，開(kāi)關(guān)損耗成為整體品質(zhì)因數 (FOM) 和功率損耗測量中的一個(gè)更主要因素。