本文分析了正激電路的基本結(jié)構(gòu)，并用不同的方法對(duì)正激電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)
行分類和比較，討論了軟開(kāi)關(guān)技術(shù)在正激電路中的應(yīng)用和發(fā)展前景，最后，通過(guò)比較，得出正激電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)的研究方向。
在各種間接直流變流電路中，正激 DC/DC 變換器具有電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸入輸
出電氣隔離，電壓升、降范圍寬，易于多路輸出等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于中小功率電源變換場(chǎng)合，尤其在供電電源要求低電壓大電流的通訊和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，正激電路更能顯示其優(yōu)勢(shì)。但是在開(kāi)關(guān)關(guān)斷期間，高頻變壓器必須磁芯復(fù)位，以防變壓器鐵心飽和，因此必須采用專門(mén)的磁復(fù)位電路。正是由于磁復(fù)位技術(shù)的多樣性，以及軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致正激電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)的多樣性。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，各種新的正激電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，不同的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)已有二十余種。本文詳細(xì)闡述了正激電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)的分類，結(jié)構(gòu)比較，和應(yīng)用場(chǎng)合，并且分析了軟開(kāi)關(guān)技術(shù)在正激電路中的應(yīng)用。
典型的單開(kāi)關(guān)正激電路如圖 1 所示。
電路的簡(jiǎn)單工作過(guò)程為：開(kāi)關(guān)管 S 開(kāi)通后，變壓器原邊電壓上正下負(fù)，根據(jù)同名端，負(fù)邊電壓也為上正下負(fù)，因此二極管 D1 導(dǎo)通， D2 截止，電感電流逐漸增長(zhǎng);S 關(guān)斷后，二極管 D2 導(dǎo)通， D1 截止，電感電流通過(guò) D2 續(xù)流。變壓器的勵(lì)磁電流通過(guò)磁復(fù)位電路降為零，防止磁芯飽和。

圖 1 正激電路的原理圖

3. 各種拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)的分類及比較
正激電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)多種多樣，大致可以這樣分類：根據(jù)驅(qū)動(dòng)管子個(gè)數(shù)，可分為單管正激，雙管正激;根據(jù)磁芯復(fù)位技術(shù)的不同，可分為輔助磁通繞組復(fù)位， LCD 緩沖網(wǎng)絡(luò)復(fù)位， RCD 箝位復(fù)位，有源箝位復(fù)位;根據(jù)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)的形式不同，可分為單個(gè)變換器和串、并組合變換器。

圖 2 雙管正激電路原理圖
單管正激在 S 關(guān)斷后，開(kāi)關(guān)管承受的電壓高于電源電壓，雙管正激由于有兩個(gè)開(kāi)關(guān)管，每個(gè)開(kāi)關(guān)管承受的關(guān)斷電壓只有單管的一半，因此電壓應(yīng)力大大減小。雙管正激電路有很多有點(diǎn)：主管的電壓應(yīng)力小，電路簡(jiǎn)單，控制方便，電路的動(dòng)態(tài)性能好，可靠性高，不存在橋臂直通，拓寬了電路的功率等級(jí)。但是與單管正激相比雙管正激因?yàn)橛袃蓚€(gè)管子，需要兩套驅(qū)動(dòng)裝置，因此它的這些有點(diǎn)是以電路復(fù)雜性為代價(jià)的。
3.2 磁芯復(fù)位電路
目前，正激電路磁芯復(fù)位技術(shù)主要有：輔助磁通繞組復(fù)位， LCD 箝位復(fù)位， RCD 箝位復(fù)位，有源箝位復(fù)位輔助磁通繞組復(fù)位是一種傳統(tǒng)的磁芯復(fù)位方法，電路原理圖如圖 3 所示，它增加了一個(gè)附加線圈，在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候，磁化能量通過(guò)輔助磁通繞組回饋到電源，磁化能量無(wú)損。但是變壓器需要增加一附加線圈，繞制難度加大，同時(shí)體積也增大，而且，開(kāi)關(guān)關(guān)斷后，變壓器的漏感將導(dǎo)致大的關(guān)斷尖峰電壓，需要附加抑止尖峰電壓電路。占空比不能超過(guò)

0.5，不適合大功率輸出場(chǎng)合。

RCD 箝位復(fù)位電路原理圖如圖 4 所示。開(kāi)關(guān)管關(guān)斷后，磁化能量一部分轉(zhuǎn)移到開(kāi)關(guān)管并聯(lián)電容 Cs 中，一部分消耗在箝位電阻 R 上。與輔助磁通繞組復(fù)位相比， RCD 箝位復(fù)位電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷電壓箝位在 Uc+Uin，不會(huì)出現(xiàn)尖峰電壓，且占空比可以大于 0.5，輸入電壓范圍可以很寬。它的缺點(diǎn)是大部分磁化能量消耗在箝位電阻 R 中，因此適合于廉價(jià)、效率要求不太高的功率變換場(chǎng)合

圖 4 RCD 箝位復(fù)位電路
LCD 緩沖網(wǎng)絡(luò)復(fù)位電路原理圖如圖 5 所示。開(kāi)關(guān)管關(guān)斷后，磁化能量存儲(chǔ)在箝位電容 Cc 中，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷電壓箝位在 2Uin， Lc 中能量無(wú)損地回饋到電源。 LCD 箝位復(fù)位電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷電壓箝位固定，避免了尖峰電壓;而且不存在耗能元件，屬于無(wú)損復(fù)位，提高了電路變換效率;而且電路地可靠性高，通過(guò)選取適合地箝位電路元件值，可以保證電路工作在較寬地負(fù)載范圍內(nèi)，且箝位電容 Cc 的電壓值、電感 Lc 的電流峰值不改變。占空比最大為 0.5，輸入電壓范圍受限，因此適合于中等功率高效變換場(chǎng)合。

圖 5 LCD 緩沖網(wǎng)絡(luò)復(fù)位電路
目前正激變換器也趨向于使用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，但是開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)通和關(guān)斷并沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，主開(kāi)關(guān)和輔助開(kāi)關(guān)沒(méi)有同時(shí)實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，或者其零電壓開(kāi)通和關(guān)斷很大程度上依賴于電路參數(shù)和負(fù)載特性。
6. 預(yù)期的研究方向
目前，正激電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)的研究比較成熟，各種電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)似乎也很完備，因此它的一個(gè)發(fā)展方向就是順應(yīng)集成電路的發(fā)展，向少元件、少損耗、少 EMI、小型化、輕型化的方向發(fā)展;另外，研制滿足微電子系統(tǒng)的低電壓、大電流要求的變換器，以及運(yùn)用組合變換方式，研制滿足高電壓、大電流應(yīng)用場(chǎng)合的高效、高可靠性變換器也是一個(gè)發(fā)展方向