中心議題：

• 雙晶體管正激有源鉗位軟開關的工作原理
• 雙晶體管正激有源鉗位軟開關電源的設計

解決方案：

• 鉗位開關管VTR1處於關斷狀態
• 擁有單晶正激有源鉗位和雙晶正激兩者的優點

現(xian)在(zai)世(shi)界(jie)資(zi)源(yuan)短(duan)缺(que)，各(ge)國(guo)政(zheng)府(fu)及(ji)社(she)會(hui)各(ge)界(jie)越(yue)來(lai)越(yue)要(yao)求(qiu)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)。中(zhong)國(guo)政(zheng)府(fu)也(ye)正(zheng)秉(bing)持(chi)這(zhe)一(yi)國(guo)際(ji)化(hua)趨(qu)勢(shi)的(de)理(li)念(nian)在(zai)不(bu)斷(duan)邁(mai)進(jin)，這(zhe)一(yi)趨(qu)勢(shi)在(zai)未(wei)來(lai)幾(ji)年(nian)還(hai)會(hui)加(jia)速(su)
，這(zhe)勢(shi)必(bi)為(wei)響(xiang)應(ying)這(zhe)一(yi)國(guo)際(ji)趨(qu)勢(shi)的(de)科(ke)技(ji)型(xing)企(qi)業(ye)帶(dai)來(lai)巨(ju)大(da)的(de)機(ji)遇(yu)。同(tong)時(shi)對(dui)技(ji)術(shu)薄(bo)弱(ruo)的(de)電(dian)源(yuan)企(qi)業(ye)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)巨(ju)大(da)的(de)考(kao)驗(yan)。在(zai)電(dian)源(yuan)行(xing)業(ye)來(lai)講(jiang)，這(zhe)幾(ji)年(nian)大(da)家(jia)一(yi)直(zhi)致(zhi)力(li)於(yu)80PLUS的產品研發
，時至今日

，這項技術在大的企業已經得到普及。接下來的方向就是如何來達到85PLUS的要求。

這對於一般的適配器或高電壓直流輸出的電源來講沒有什麼問題，大家很容易就可以實現。但是對於一般的PC電源或服務器電源這種帶多輸出中低直流電壓的電源來講，要達到85PLUS就(jiu)不(bu)這(zhe)麼(me)容(rong)易(yi)了(le)。電(dian)源(yuan)目(mu)前(qian)常(chang)見(jian)的(de)幾(ji)種(zhong)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)高(gao)效(xiao)率(lv)的(de)電(dian)路(lu)拓(tuo)撲(pu)來(lai)講(jiang)，單(dan)晶(jing)體(ti)管(guan)有(you)源(yuan)鉗(qian)位(wei)技(ji)術(shu)現(xian)在(zai)有(you)很(hen)多(duo)廠(chang)商(shang)推(tui)廣(guang)，但(dan)是(shi)目(mu)前(qian)使(shi)用(yong)情(qing)況(kuang)還(hai)是(shi)不(bu)太(tai)普(pu)及(ji)，全(quan)橋(qiao)零(ling)電(dian)壓(ya)開(kai)關(guan)的(de)技(ji)術(shu)也(ye)有(you)人(ren)使(shi)用(yong)，也(ye)同(tong)樣(yang)沒(mei)有(you)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)普(pu)及(ji)。

現今在大的電源使用上大家最常用的就是雙晶體管正激，目前很多廠商從300W～1200W的範圍都有使用，同時可以滿足80PLUS的要求，但是目前要作到85PLUS就jiu很hen難nan，不bu進jin行xing一yi些xie技ji術shu變bian更geng幾ji乎hu不bu可ke能neng。基ji於yu目mu前qian的de情qing況kuang，本ben文wen介jie紹shao一yi種zhong利li用yong有you源yuan鉗qian位wei技ji術shu在zai雙shuang晶jing體ti管guan正zheng激ji上shang實shi現xian軟ruan開kai關guan的de設she計ji方fang法fa
，並bing給gei出chu實shi際ji的de設she計ji案an例li及ji實shi驗yan結jie果guo。

雙晶體管正激有源鉗位軟開關的工作原理

雙晶體管正激有源鉗位軟開關主電路如圖1所示。

                   

參閱圖2至圖7，詳細講述雙晶正激有源鉗位開關電源的工作過程如下：

1)功率傳輸階段(t0～t1)
，如圖2所示，該階段第一主開關管VT1和第二主開關管VT2同時導通，而鉗位開關管VTR1處於關斷狀態。加在變壓器上的輸入電壓使勵磁電流線性上升
，初級向次級經變壓器傳輸能量。次級VD1導通，VD2截止，L1上的電流線性上升，整流濾波後供給負載RL。在此條件下VD1和VD2剛好ZVS下導通，因其體二極管先前已經在導通狀態(如圖6所示)

2)諧振階段(t1～t2)，如圖3所示
，在占空比的控製下
，第一主開關管VT1和第二主開關管VT2在t1時刻同時關斷，變壓器磁芯極性反轉。因輸入電源和變壓器的勵磁電感的作用給VT1和VT2的寄生電容COSS1，COSS2充電，由於電容電壓不能突變
，第一主開關管VT1和第二主開關管VT2在ZVS狀態下關斷。同時變壓器的勵磁電流開始給鉗位開關管VTR1的寄生電容COSS放電，經VTR1的體二極管給鉗位電容CR1充電。次級VD1截止，VD2導通，L1經過VD2續流繼續給負載RL供電。

                 

3)有源鉗位階段(t2～t3)，如圖4和圖5所示，在亡2時刻鉗位開關管VTR在ZVS狀態下開啟，由於VTR1的體二極管先前已開通
，VTRl的UDS電壓很低。鉗位開關管VTR1在整個階段處於開通狀態，變壓器勵磁電流經過鉗位開關管VTR1繼續給鉗位電容CR1充電，鉗位電容CR1充滿以後經變壓器勵磁電感放電。次級在整個階段由L1續流經VD2給負載供電，VD1截止。

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4)諧振階段(t2～t4)，如圖6所示

，t3時刻鉗位開關管VTR1在ZVS狀態下關斷(VTR1的寄生電容使電壓不能突變)
，由於變壓器初級電流仍然反向流動
，磁芯極性反轉
，使第一主開關管VT1和第二主開關管VT2的寄生電容COSS放電，在t3後VD1導通
，VD2截止；然後其主開關管的體二極管導通把能量全部送回輸入電源與負載，變壓器磁芯完成磁複位。此時主開關管VT1和VT2的UDS電壓為零
，t4時刻同時開啟第一主開關管VT1和第二主開關管VT2做到ZVS導通。在t4完成後，開關周期又返回到t0～t1的狀態。

                   
其中t1～t2和t3～t4的諧振時間是實現零電壓開關的關健，可以調節使零電壓開關做到最佳。

本ben文wen介jie紹shao的de雙shuang晶jing體ti管guan正zheng激ji有you源yuan鉗qian位wei開kai關guan電dian源yuan同tong時shi擁yong有you單dan晶jing正zheng激ji有you源yuan鉗qian位wei和he雙shuang晶jing正zheng激ji兩liang者zhe的de優you點dian
，適shi合he於yu高gao壓ya中zhong大da功gong率lv應ying用yong，並bing且qie磁ci芯xin得de到dao有you效xiao的de複fu位wei
，磁ci芯xin利li用yong率lv得de到dao提ti高gao，占zhan空kong比bi可ke以yi超chao過guo0．5，甚至可以達到0．7。

如果輸入電壓為380V
，占空比在0．7時，主開關管反壓也才634V左右，在高電壓應用中有較大的好處
，做到了零電壓開關，效率比雙晶正激有較大的提高，同時也減少了EMI的(de)幹(gan)擾(rao)。而(er)次(ci)級(ji)波(bo)形(xing)無(wu)死(si)區(qu)時(shi)間(jian)，適(shi)合(he)采(cai)用(yong)自(zi)驅(qu)動(dong)同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)，對(dui)低(di)電(dian)壓(ya)大(da)功(gong)率(lv)輸(shu)出(chu)有(you)很(hen)大(da)的(de)好(hao)處(chu)，頻(pin)率(lv)也(ye)可(ke)以(yi)相(xiang)應(ying)的(de)提(ti)高(gao)，可(ke)節(jie)省(sheng)磁(ci)芯(xin)材(cai)料(liao)
，減(jian)小(xiao)體(ti)積(ji)，初(chu)次(ci)級(ji)開(kai)關(guan)管(guan)的(de)電(dian)壓(ya)應(ying)力(li)也(ye)相(xiang)應(ying)減(jian)小(xiao)。

雙晶正激有源鉗位軟開關電源還有另一種結構，如圖8所示。其結構與圖1所示的雙晶正激有源鉗位軟開關電源基本相似，隻鉗位開關管VTR3以及鉗位電容CR3設置在副邊，鉗位電容CR3一端與變壓器的同名端相連
，另一端與鉗位開關管VTR3的D極相連，鉗位開關管VTR3的S極與變壓器的異名端相連，請參閱圖8。其工作原理同在初級鉗位相差不多，這裏不再講述。
                
                   

實際波形結果我們實際用一般雙晶體管正激的產品經過改進，將其調整為上述的有源鉗位方式，其實際的雙晶體管工作波形如圖9～圖12所示。