正激有源箝位,到底要不要加气隙?

有的资料说正激有源箝位的优势是主开关管zvs,我分析,主管开通前.因为励磁电感的存在,原边励磁电流是主mos结电容放电的结果,这个电流在副边可以让整流管续流管同时导通.使得副边被短路.原边绕组零电压.这时候开通.主管实在vin状态下开通的.显然不是zvs.我的理解有错误吗?

你说的没有错误．有源嵌位一般都会加点气缝隙的,虽然做不到ZVS但可以做到VVS．另外加点气隙对大动态是有好处的．

加气隙对动态有好处?这是为什么啊?还有您说的VVS是什么意思?谢谢!

低电压开通

不加气息你的变压器会饱和的,要炸机的,这个气息多少你要根据你输出功率计算的,只有你的变压器设计合理了才会工作在ZVS状态!

正激变压器可以不加气隙.而且有源嵌位是双端的,不容易饱和.
另外正激变压器饱不饱和和输出功率是没有关系的.实际上ZVS很难做到,即使做到也是损失了其他一些东西,往往得不偿失.而且AC-DC和DC-DC的有源嵌位也不一样,AC-DC主开关管低电压开通比DC-DC主开关管低电压开通效率提升明显些.

从道理上讲,主管开通之前输出的整流和续流有一个同时导通的过程.这是副边绕组被短路,原边自然电压为0,或接近0.如果在原边或副边加可饱和电感的话可能能够使主管ZVS,但这种ZVS同时也会带来功率的损失.我想知道的是您说的zvs是不是这种可能会降低效率的ZVS.还是有其他的高招,虚心请教.候复!

我想炸机不是气隙引起的,设计一个完全硬开关的正激变压器都不需要气隙,如果是有源箝位,励磁电流双向流动并完全可以做到伏秒积相同,那么饱和也不是复位的问题,可能是B值取得不合理,但如果这些都是允许范围内的,还有什么可能出现炸机那.只讨论原理,具体的电路炸管子的可能多了.反馈回路稳定性,功率器件安全工作区等问题先不多讨论了

你说的完全正确.变压器开不开气隙,开多大气隙这要针对具体电路来.这要在实验中决定.

我觉得没有必要加,active clamp forward要实现zvs,可以采用加大气息的方式,但是这个方式没啥实际意义,结果是导通损耗增加很多.

这些日子正在做,稍后会公布一下验证结果.多谢!

不加气息,你的励磁电感有多大?

半桥和推挽的变压器都需要加一定的气息才能保证变压器工作在正常的BS曲线内,你的正激不加,做出来后在70C左右的高温下老化时好好测试一下吧!

激磁电感当然越大越好了……理想变压器的激磁电感还无穷大呢.
就我所知,单端正激的几乎没有加气隙的.
双正激的加气隙也是为了用小磁芯出大功率.

有源钳位变压器加气息是实现zvs的好办法,加气隙改变了磁滞回线的斜率,虽然磁芯损耗加大了,但毕竟是很小的.我们试验过,加得合理大概有2%效率的提升

这个回答很专业.

不加起气息,要获得好的BS曲线,不敢想像他的变压器会是什么体积!

磁芯损耗是减少的.因为磁压有一部分施加在了气隙上.
但是激磁电流的能量有所增加.如果是单管正激,这个能量非常不好处理,几乎难以回收.所以单管正激一般不加气隙.
如果是双管正激、有源钳位正激则由于可以无损回收激磁电流的能量,所以不在乎这个激磁电流的大小(也不要太大哦.)又因为激磁电流增大以后和Cds谐振能量较大,可以大大增加软开关范围,所以才有很多人增加气隙的.
而对于非软开关拓扑,开气隙的实际意义不大.
很多人说开气隙后能够防止磁芯饱和……正确的变压器设计就应该会有足够的裕量.如果依赖与这个气隙来阻止饱和,就好比因为房子在派出所对面而不锁门.

请问是AC-DC还是DC-DC!?

加气息是为了减小感量吗?为什么不能减少圈数?

嗯,这个分析我很满意.在现有的参数和电路条件下,适当的调整气隙大小确实可以使主开关最大限度的接近zvs,但由于电路拓扑的限制,可能实现完全ZVS的效率还不如一定程度的zvs高.呵呵,我的看法是这样的.
另外有没有气隙和励磁电感方面的计算公式可查啊?请不吝赐教!谢谢!

个人认为,有源钳位中加气隙其实就是增大漏感,让漏感能量增加,这样跟Cds谐振的时候,能将Vds谐振到0的可能性增大.

漏感可以增加多少呢,可以举个实例吗?

漏感是不会改变多少的.漏感个气隙实际上没有多大关系.可以做个实验.一个变压器短路副边绕组,测原边电感量.改变气隙甚至去掉办个磁芯.请您观察一下漏感变化了多少?
漏感和线圈的耦合程度有关也就是绕制方法有关.和气隙没有直接的关系吧?

同意.那加气隙改变了什么参数,使得ZVS更容易实现?

漏磁通确实会增加一些的.不过不太大.有无磁芯时,耦合系数是会变化的.
激磁电流使得ZVS容易实现.
比如一个100K的active-clamp forward converter ,Vin300V,40%占空比dB=200mT,PC44PQ3230,源边匝数37匝,源边空载电感量7mH.空载激磁电流为300V×4uS/7mH=0.17A.
若中间开一0.2mm气隙则空载电感量为1.1mH,空载激磁电流1.09A
若中间开一1mm气隙则空载电感量为274uH,空载激磁电流4.38A
激磁电流能量除了少部分作为磁芯损耗外,余下很大部分需要通过复位电路泄放掉.
如上述磁芯,200mT典型损耗为3.92W,则每个周期损耗39uJ,无气隙时激磁电感存储能量为101uJ-39uJ=62uJ/周期.这个能量足够将103的电容充电到111V
如果开0.2mm气隙则电感存储能量为653uJ-39uJ=614uJ.这个能量可以将103的电容充电到350V,104的电容充电到110V.
可见,增加气隙(减小激磁电感)能够增加激磁能量使得谐振能量增大,有利于软开关.但是需要仔细设计谐振能量的大小,否则谐振能量的损耗也会降低效率.

说的好.完全正确.给个好评

谢谢.为了降低电感量,为什么不减少圈数而要开气隙呢?

在有源钳位正激里,开气息的目的主要是为了让磁心不进入饱和状态,在一个很安全的工作曲线内,还有一个重要的原因就是,有源钳位需要一个谐振电感参与震荡来实现ZVS的目的,如果开合适的气息,可以等到一个合适的漏感来实现这个谐振!

还有,合适的气息可以让变压器的体积\功耗\温升都控制在一个最佳的状态!~

大家还要注意,有源钳位正激加同步整流拓扑受到很多专利限制,大家没有特别的要求不要用这个拓扑,每年交的专利维护费都要超过利润!

一般的小公司最好不要用,更不要搞这个东西出口,侵犯了别人的知识产权很麻烦的!

专利已经过期.有源嵌位自驱动同步整流在DC-DC低压大电流输出中还是比较广泛的.

减小圈数意味着磁芯ΔB会变大,那么磁损会变大,磁芯温升会变高.