主動糾偏

 

同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)器(qi)，也(ye)稱(cheng)為(wei)有(you)源(yuan)整(zheng)流(liu)器(qi)
，用(yong)於(yu)提(ti)高(gao)二(er)極(ji)管(guan)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)的(de)效(xiao)率(lv)，二(er)極(ji)管(guan)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)通(tong)常(chang)存(cun)在(zai)於(yu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)中(zhong)。通(tong)常(chang)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)二(er)極(ji)管(guan)被(bei)有(you)源(yuan)元(yuan)件(jian)取(qu)代(dai)
，通(tong)常(chang)是(shi)BJT或MOSFETgonglvjingtiguan，tamenbeizhichengkaiguanpinlv，yiyunxujiangjiaoliushurudianyazhuanhuanweizhiliudianya。zhexiezhengliudianluchengweitongbudianlu，yinweikaiguanbixuyushuruboxingtongbu。tongbuzhengliu（SR）技術可以提高效率、熱管理、功率密度和可靠性
，降低電源的總體成本。圖1的上半部分顯示了帶整流二極管的buck變換器的經典方案，而在同一圖的下半部分，肖特基二極管被MOSFET晶體管取代。有源整流器的優點是它的傳導電阻和壓降比二極管低得多。MOSFET晶體管是二極管的理想替代品，因為它們的RDS（on）非常低，低至幾十毫歐姆或更小。因此，這個電阻上的電壓降比二極管上的要低得多。SR技術的缺點是它需要一個能夠確保MOSFET開關和輸入波形之間同步的控製電路。

 

圖1：SR技術的應用示例

 

緩衝器和鉗位

 

該緩衝電路具有減小電壓尖峰幅度和降低電壓變化率（dV/dt）的功能。其效果是減少開關損耗和射頻發射。鉗位執行的功能要簡單得多
；也就是說，它隻是降低電壓尖峰的振幅，而不利於發射電磁波。在圖2中，我們可以看到典型的鉗位和緩衝電路的例子，而圖3顯示了它們對波形（電壓）產生的影響，其特征是波紋加劇。

 

圖2：鉗位和緩衝電路示例

 

圖3：緩衝器和鉗位產生的效應

 

有源鉗位電路

 

反激變換器結構簡單、價格低廉，但由於開關晶體管所承受的高壓應力，其在低功率應用（小於100w）中的應用受到限製。當開關接通時，反激變換器將能量儲存在變壓器的初級繞組中。在“關閉”期間
，能量被傳輸到二級，然後從那裏傳輸到輸出。電流在一次繞組和二次繞組中同時流動，但決不會同時在兩個繞組中流動。圖4顯示了一個反激式變換器的結構
，其有源箝位電路由晶體管和電容器組成。與傳統的阻容二極管（RCD）相比
，有源鉗位可以在固定的開關頻率下實現晶體管的零電壓開關（ZVS）
，提高了效率和EMI。

 

圖4：反激變換器中的有源鉗位電路

 

準諧振電路

 

將(jiang)準(zhun)諧(xie)振(zhen)拓(tuo)撲(pu)應(ying)用(yong)於(yu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)中(zhong)，以(yi)減(jian)少(shao)或(huo)消(xiao)除(chu)頻(pin)率(lv)相(xiang)關(guan)開(kai)關(guan)損(sun)耗(hao)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)，降(jiang)低(di)器(qi)件(jian)的(de)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)。這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)在(zai)低(di)功(gong)耗(hao)下(xia)產(chan)生(sheng)更(geng)高(gao)的(de)損(sun)耗(hao)
，這(zhe)一(yi)缺(que)點(dian)被(bei)幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)現(xian)代(dai)電(dian)源(yuan)中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)頻(pin)率(lv)鉗(qian)位(wei)電(dian)路(lu)所(suo)消(xiao)除(chu)。準(zhun)諧(xie)振(zhen)變(bian)換(huan)器(qi)通(tong)常(chang)包(bao)含(han)L-C網絡，其電壓和電流在開關期間呈正弦變化。現在考慮經典的buck轉換器方案
，如圖5所示。為了方便起見，包含MOSFET晶體管的開關電路已用“開關網絡”塊表示。

 

圖5：一個典型的buck轉換器的示意圖

 

在圖6中，我們可以觀察到“交換網絡”塊的兩種不同配置。第一種對應於由PWM信號控製的傳統開關網絡。另一方麵
，另一方麵
，由於L-C網(wang)絡(luo)的(de)引(yin)入(ru)，電(dian)路(lu)增(zeng)加(jia)了(le)準(zhun)諧(xie)振(zhen)功(gong)能(neng)。零(ling)電(dian)流(liu)開(kai)關(guan)是(shi)這(zhe)些(xie)變(bian)換(huan)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)優(you)點(dian)之(zhi)一(yi)，因(yin)為(wei)它(ta)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)開(kai)關(guan)損(sun)耗(hao)。此(ci)外(wai)，準(zhun)諧(xie)振(zhen)變(bian)換(huan)器(qi)能(neng)夠(gou)在(zai)比(bi)類(lei)似(si)的(de)PWM變換器更高的頻率下工作。

 

圖6：準諧振buck變換器

 

功率因數校正

 

功率因數（PF）定義為實際功率與視在功率之間的比率。在離線電源（即直接連接到交流電源的電源）中
，電流和電壓都是正弦的。因此，PF由輸入電流和輸入電壓之間相位角的餘弦給出

，是電流對負載實際可用功率的貢獻程度的指標。例如，PF等於1表示100%的電流為負載供電。國際法規對由電源電壓供電的許多設備（如電視電源
、照明用電子鎮流器和電機控製電路）的輸入電流中的諧波含量進行了限製。設計合理的PFC級可確保電流始終與交流輸入電壓相一致。圖7顯示了三種不同的主動PFC拓撲。最便宜的PFC解決方案無疑是boost拓撲，而buck-boost PFC解決方案能夠提供輸出隔離和可調輸出電壓。在三種方案中，buck拓撲提供了最低的PFC。

 

圖7：有源PFC的拓撲結構

 

 

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