之前的电路都是利用电阻释放漏感能量,所以不管采用何种方法都会在电阻上产生损耗。如果能够去掉电阻而又保证钳位功能正常那么电路的效率将得到进一步提升,这就是有源钳位思路。
将图3-6(a)稍作修改去掉功率电阻Rp并短接D端和d端,见下图:
图5-1 由PWM钳位转换为自驱有源钳位
将图5-1整理成习惯的画法见下图:
图5-2 整理后自驱有源钳位
再将PNP三极管换成PMOS管可以直接利用MOS管中的体二极管,见下图。
图5-3 MOS型自驱有源钳位电路
低压输入和高压输入时的仿真波形如下:
图5-4 低压、高压输入自驱有源钳位波形
因为没有电阻损耗漏感能量几乎都可以回收所以可将钳位电压设的低一些进而降低振铃。在普通的RCD钳位中如果采用慢恢复二极管对EMI和效率都有一定帮助,这里的自驱有源钳位与之有异曲同工之妙,不过这里的开关时间为可控可以在不同工况下都能实现较理想的钳位效果。
如有必要还可以为钳位电路增加一个小RC阻尼器,见下图:
图5-5 加阻尼器效果
因为低压钳位的缘故振铃本身已很小,再用一个小的RC阻尼器就可以达到较好的去振铃效果而对效率的影响几乎可以忽略。
最后如果在控制上引入主管PWM信号并设置恰当的开关时序还可以实现有源钳位软开关功能。