這種等效雙管電路的特性分析如下:
圖6 電路演變
上圖6從(a)到(b)為等效變換,圖(b)去掉電容且將二極管下移變為常規電路(c)。
如果初級側兩繞組耦合理想則電容不起作用可以不加,電路等效于帶去磁繞組的正激變換器(圖(c)),如果初級繞組耦合的不理想那么增加一顆電容就能實現無損吸收效果,所以這種電路是兼容了常規正激和無損吸收兩種特性的一種電路。
接下來開始發掘這種電路的特點:
- 可以不采用雙向并繞工藝,初級兩繞組的耦合程度決定了所需電容(可視為鉗位電容)的大小。
以正激電路為例假設初級繞組耦合不理想,不同鉗位電容下的仿真結果如下:
圖7 等效雙管正激在不同鉗位電容下的波形
上圖中實線為大鉗位電容波形、虛線為小鉗位電容波形。如果初級兩繞組耦合的不理想既漏感大就需要更大的鉗位電容,這點同RCD鉗位相似又因是無損吸收所以效率會高一些。
- 等效雙管正激的初級兩個繞組都具備驅動能力提高了變壓器利用率。
下面對比雙管正激、單管正激及等效雙管正激電路特點:
圖8 三種正激電路
(a)雙管正激多用了一個開關和一個二極管,驅動相對復雜些。
(b)單管正激初級兩繞組需要較好的耦合度,最大的缺點是多出的復位繞組降低了變壓器的利用率。
(c)等效雙管正激初級的兩個繞組都可以利用上,兩繞組的電流可以通過漏感進行調整提高了變壓器的利用率。
圖9 單、雙管正激與等效雙管正激初級電流對比
圖9中虛線是單管及雙管正激初級電流(幾乎重合),兩條實線(ik1u、ik1d)分別是等效雙管正激中上繞組和下繞組中的電流,其中(a)圖是等漏感(b)圖上漏感略大于下漏感。
- 適當的漏感有益于降低輸出二極管反向恢復引發的電流倒灌問題,下面以反激為例。
圖10 不同漏感對反向恢復問題的影響
上圖中漏感較小的情況下MOS管開通時刻有一尖峰電流這是由輸出二極管反向恢復引起的,相同條件下略增大初級漏感這個尖峰電流就能得到有效抑制。
- 利用正反激拓撲可降低變壓器體積。
圖11正反激電路與正激電路對比
正激電路為了避免產生過高的無功功率勵磁電感一般都設計的比較大導致變壓器體積也較大。采用正反激拓撲可以將勵磁能量導入到輸出端解決了無功問題進而可以減小勵磁電感降低變壓器體積。圖中電流波形分別為勵磁電流iLm1、無功電流idio1及輸出電流iLo1。
嚴格來講第三、第四點并不是這種等效雙管電路所獨有的特性。