效率較高的有源嵌位！

作用是降低反峰電壓，從而保護開關管工作在安全電壓內。

能夠稍微詳細的描述一下工作過程嗎？謝謝

圖1有源箝位變換器 

如圖1所示,有源箝位拓撲結構是正激變換器的延伸。但是,增加了開關M4、電容Cclamp和相應的控制電路(如NCP1560 IC),這樣使電路又具有了諸多新的優勢。為了理解這些優勢,現在詳細介紹一下變換器是如何工作的。變換器的主要工作原理與正激變換器相似,也就是說,當開關M1打開時,功率從輸入向輸出傳輸。在M1關閉時,輸出電感向輸出提供能量,其功率轉換方程為Vout=Vin×D/N (1)

　　其中：D為占空比,N為變壓器匝數比。有源箝位變換器在工作中的主要特點是：當開關M1關閉時,開關M4打開(經過一段可調的延遲后),并且在M1的整個關閉階段中保持打開。在穩態中,電容Cclamp上的電壓 (Vcl)髡餃縵路匠痰乃劍?Vin×D=(Vcl－Vin)×(1－D) (2)

　　如方程(2)所示,Vcl 電壓提供了變壓器繞組的復位,且不需要復位繞組。由于不同于傳統正激變換器的復位電壓即為輸入電壓(假設初級和復位繞組之間的比是1:1),在這種情況下,復位電壓和復位間隔都與工作條件相匹配。換句話說,在主開關M1的整個關閉階段都可以獲得復位電壓。當輸入電壓Vin低而占空比D高時,復位電壓趨向于高,而在輸入電壓Vin高時,情況正好相反。因此,當Vin改變時,Vcl 電壓(即Vin 復位電壓)變化不會太大。從圖2中也可以發現,當 M1關閉時,箝位電路(M4和Cclamp)會將M1上的電壓鉗制為Vcl。因此,M1上的電壓在線路電壓變化中保持相對穩定。這與正激變換器正好相反, 在正激變換器中M1上的電壓等于2Vin。

 

　　此外,在正激變換器的情況下,最大占空比Dmax不再限于50%。理論上,對于任何非100%占空比,箝位電壓均可以調整以提供足夠的復位電壓。圖2給出了最大占空比和匝數比選擇,從圖中可以看出,高占空比和箝位電壓之間有清楚的權衡。高占空比使匝數比(N)可以更高,從而導致較小的初級電流和較低的次級電壓。然而,當占空比太高時,Vcl(和M1上的電壓)也會變高。對于每種引用,Dmax和匝數比的選擇由系統要求決定。在某些情況下,可能需要較高的初級電壓,以便減小輸出整流器上的電壓額定值,而在其他一些情況下,限制初級電壓則可能更為重要。

　　有源箝位電路給系統帶來了一些新的優點。

　 

　在許多大電流系統中,次級中需要同步整流(用MOSFET代替肖特基或其他整流器)。有了有源箝位電路后,同步整流器開關(M2和M3)的驅動信號可以直接來自次級繞組, 如圖3所示。

因為同步整流器是自驅動的,驅動次級開關M2和M3不產生任何功率損失。在傳統的正激變換器中,因為在部分開關周期中繞組上的電壓為零,所以M2的驅動必須單獨產生。

　　增加了有源箝位電路也使得變壓器中的磁化電流可以在兩個方向上流動。這樣,變壓器核心得到了更好的利用(第一和第三象限是相等旋轉的)。這使得在頻率和總通量擺幅相同的情況下,核心損失較低。這種特性使有源箝位電路與雙端拓撲結構(如橋式和推拉結構)相似,但依然使用一個電源開關。

　　最后,有源箝位電路最重要的優點之一是能夠使用泄漏電感能量,并能夠實現初級開關軟打開。通過調整關閉一個初級開關(M1或M4)和打開另一個開關(M4或M1)之間的定時,漏級電壓可以在開關打開之前諧振到低值。這樣不僅減少了打開損耗,還減少了電路中的振鈴和EMI。

是個反激電路，這點可以肯定。