同步整流反激變換器的設計

　　同步整流反激變換器的電路如圖3 所示，控制芯片選用UC3842。設計技術指標如下：

　　工作方式：斷續模式

　　圖3 同步整流反激變換器電路

　　啟動電路設計

　　芯片 UC3842 工作的開啟電壓為16V，在芯片開啟之前，芯片消耗的電流在1mA 以內。正常工作后，欠壓鎖定電壓為10V，上限為34V，芯片消耗電流約為15mA。啟動時由輸入直流電壓通過啟動電阻R4 向電容C2 充電，芯片消耗電流在1mA 以內，電容C2 上電壓不斷上升，當芯片7 腳上電壓升至16V 時UC3842 開始工作，芯片消耗電流約為15mA，電容C2 上電壓下降，輔助繞組上開始有電壓，電容C3 上電壓逐漸升高，當電容C3 上電壓高于電容C2 上電壓，二極管VD2 導通，由輔助繞組供電。輔助繞組供電電壓取15V，電壓紋波要求不高，濾波電容C3 取47μF。為了芯片可靠啟動，電容C2 取100μF，電阻R4 取68KΩ，在輸入電壓最小時，通過啟動電阻R4，能提供1.2mA的啟動電流。

　　RCD 箝位電路設計

　　當開關管 Q 關閉時，初級電感 Lp中的能量將轉移到次級輸出，但漏感Ll中的能量將不能傳遞到次級，轉移到箝位電路的電容Cc，然后這部分能量被箝位電阻 Rc消耗。電容c C上的電壓在開關管關斷的一瞬間沖上去，然后一直處于放電狀態。電容 Cc的值應取得足夠大以保證其在吸收漏感能量和釋放能量時自身兩端電壓uc（t ）紋波足夠小。因此電容Cc 兩端電壓uc（t ）為基本為恒定值Uc 。同時電容 Cc上的電壓不能低于次級到初級的反射電壓Uo× （Np/ Ns），否則開關管關斷期間，二極管導通，RCD 箝位電路將成為該變換器的一路負載。

　　仿真分析與結論

　　應用 Saber 仿真軟件對本文設計的同步整流反激變換器進行仿真。圖4 為輸入電壓200V，滿載時，初級MOS 管Q、次級同步整流管SR 驅動信號和次級電感電流波形。由圖可見，Q 關斷后，SR 經過很短的延遲后就開通，次級電感電流降至接近零時，SR 關斷。圖5 為輸入電壓100V、200V、250V、300V 和375V，滿載條件下，分別采用同步整流和二極管整流時，系統效率的分布圖。

　　仿真結果與本文對同步整流反激變換器和同步整流管驅動電路的工作原理分析一致。同時仿真結果證明，該驅動電路可以很好實現同步整流功能，采用同步整流技術可以較好提高傳統反激變換器的效率。輸入電壓100V，滿載時，變換器效率最高為87.7%。

　　圖4 Ugs（Q），Ugs（SR），is 的波形

　　反激變換器應用廣泛，采用同步整流技術能夠很好的提高反激變換器效率，同時為使同步整流管的驅動電路簡單，采用分立元件構成驅動電路。詳細分析了同步整流反激變換器的工作原理和該驅動電路的工作原理，并在此基礎上設計了100V~375VDC 輸入，12V/4A 輸出的同步整流反激變換器，工作于電流斷續模式，控制芯片選用UC3842，對設計過程進行了詳細論述。