正激變換器

　　正激變換器沒(méi)有非隔離式變換器與之對應。我們可以用下述方法構造：

　　(1)Buck變換器的晶體開(kāi)關(guān)管和開(kāi)關(guān)二極管之間，并聯(lián)一個(gè)電感再串聯(lián)一個(gè)二極管，構造一個(gè)虛擬的無(wú)變壓器電路，如圖1(a)所示。為使電感能量有釋放通道，在電感上加耦合線(xiàn)圈和一個(gè)二極管。圖1(a)并沒(méi)有實(shí)際意義，因為理想情況下，變壓器輸出電壓等于輸入電壓。

　　(2)用一個(gè)變壓器代替圖1(a)中的電感L₁，就得到正激變換器結構，如圖1(b)所示。

　　正激變換器的二次側串接一個(gè)整流二極管，并聯(lián)一個(gè)續流二極管，輸出給L-C濾波器及負載。正激變換器工作原理與Buck變換器類(lèi)似。如圖1(b)所示，當主開(kāi)關(guān)S導通時(shí)，變壓器二次側整流二極管VD₁導通，續流二極管VD₂關(guān)斷，直流電源功率通過(guò)變壓器傳送到負載，同時(shí)濾波電感L儲能；主開(kāi)關(guān)S關(guān)斷時(shí)，二次側整流二極管VD₁關(guān)斷，續流二極管VD₂導通，濾波電感能量向負載釋放。

圖１　正激變換器構造過(guò)程

a)虛擬的無(wú)變壓器電路　b)正激變換器

　　正激變換器的主要問(wèn)題是需要另加磁復位（Reset）措施。一種復位措施是：在磁心上另加第三繞組，匝數為N₃，如圖1(b)所示，稱(chēng)為磁復位繞組。繞組N₃極性與一次繞組N₁極性相反，一般令N₃=N₁。N₃與整流二極管串聯(lián)后，并聯(lián)于直流輸入電源。開(kāi)關(guān)導通時(shí)，N₃回路中二極管VD₃阻斷，無(wú)電流流過(guò)，磁心從原始磁狀態(tài)被勵磁或稱(chēng)磁化(magnetization)。當開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，復位繞組流過(guò)電流i₃=N₁i_m/N₃，i_m為勵磁電流。將變壓器儲存磁能回饋到直流輸入電源。復位繞組電流使磁心去磁(demagnetization)，故復位繞組也稱(chēng)為去磁繞組。勵磁電流下降到零，磁心復位到原始磁狀態(tài)，以利下一開(kāi)關(guān)周期磁心重復勵磁。若無(wú)磁復位措施，幾個(gè)開(kāi)關(guān)周期后，磁心不斷被勵磁，逐漸進(jìn)入飽和狀態(tài)，變換器不能正常工作。

　　CCM條件下，正激變換器的輸出-輸入電壓變換比為：

V_o/V_i=nD

　　式中 n=N₂/N₁，N₂和N₁分別為變壓器二次和一次繞組匝數。

　　正激變換器開(kāi)關(guān)管承受的最大電壓為2V_i(N₃=N₁時(shí))。

　　正激變換器和隔離式Zeta變換器結構和類(lèi)似，兩者的差別只在于變壓器和續流二極管之間的串聯(lián)元件：正激變換器中為整流二極管；隔離式Zeta變換器中則是耦合電容，當開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，變壓器儲存磁能通過(guò)續流二極管向耦合電容釋放，耦合電容起了磁復位作用。因此隔離式Zeta變換器無(wú)需加復位措施。