原创 用泄漏能量恢复线圈为dc/dc转换器自供电

有一种有效的无源方式，可以抑制一个反激变压器中因能量泄漏而产生的振铃问题，并箝位过压，具体方式是实现一个与初级线圈并绕的恢复线圈。这种技术常用于正向转换器结构中的变压器退磁。事实上，这个线圈与初级线圈有紧密的磁耦合，但除了能控制泄漏能量回到功率输入端外，技术上它仍然是一个次级线圈。因此，它也可以用作其它目的，例如为一个PWM控制器或转换器自供电。

图1中有一个反激转换器，包含一个额外的恢复与自供电线圈NR，它与初级线圈NP双线并绕，在一块来自意法半导体公司的Viper17L改进验证板上实现。NS是次级线圈，残留的泄漏电感表示为LLK。RS1是一个电流检测电阻，而R1是限流电阻。变压器比率与原变压器相同。

输出电压(11.5V)略低于原始12V，以适应低至145VDC的电源轨。图2a给出了功率开关电压，以及阻尼器断开情况下，原始Viper17L结构的初级电流波形。可以看到，在满载时(500mA)，在160VDC电源线上，因泄漏电感而产生的振铃大约是540V峰值。图2b和2c是将并绕恢复线圈实现为阻尼器和自供电线圈情况下的相同波形。当首次施加电源轨电压时，Viper17中实现的高电压电流发生器开始为电容C4充电，直至达到转换器的VDD上电阈值，PWM控制被激活。然后，转换器由电容C4中存储的能量供电。在导通相位中，所有二极管，D2、D3和D4都为反偏。当功率开关关断时，磁化电流流入恢复线圈，使D3导通，因此将VDS限制为2×VDC。当泄漏能量完全返回到功率输入端时，D3为反偏，恢复线圈开始通过二极管D2使电容C4放电。充电电流不能从电源轨流出来，因为D3被偏置截止，于是恢复线圈就为转换器提供了电源。 Viper17的设计很适合用于低待机功耗，如它在无负载时会进入突发运行模式，在空闲时将内部电路切换到低功耗状态等。为了维护突发运行模式，电路包含了一只1kΩ的预加载电阻R2，从而降低了无负载时的平均开关频率，如图2d所示。这样，并绕恢复线圈就成功地在任何负载条件下都能维持转换器的运行，同时，对反激变压器泄漏电感所带来的功率开关过压做有效的箝位。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载