准谐振工作的反激转换器(04-100)

　　振荡的起源可以从图2的电路中看到，图中有L-C网络。

　　因事件不同，存在两种不同的配置：

　　·在开关闭合时，初级电流不但流经初级电感LP，还流过漏感LLEAK。导通时间结束后，储存在LP中的能量通过耦合磁通传送到变压器的次级侧。然而，变压器两端之间耦合的漏感使其电压反向，并使漏极电压快速上升。因此，LLEAK和CTOT共同形成了一个谐振网络。

　　·变压器磁芯去磁时，初级和次级电流下降到零，次级二极管停止导电，而反射初级的电压自然消失。这意味着VDS不断趋近于VIN。但是，在没有谐振网络的情况下，转换是突变的，由初级电感LP和与前面提到的几乎相同的CTOT引起。正弦振铃随之产生，并因存在欧姆损耗而衰减。因此，漏极不断处于振铃波的各个局部最小值的位置上，这些最小值称为“谷点”。如果我们能够在这些波谷的中点位置将MOSFET导通，便可确保导通损耗最小，特别是那些与电容损耗有关的导通损耗：PavgCAP=1/2·CTOT·VDS2·FSW。因为其与漏极电压的平方成正比，所以较小的VDS即意味着电容损耗较小。因此，准方波工作(或谷点开关)是指在VDS最小时重新启动开关。如各图所示，这种情况发生在变压器磁芯去磁后的一段时间内。采用这种方法，我们创建了一个转换器，由于去磁时间取决于输入/输出的工作状态，因此，它自然可以在可变频率下工作。图3为准方波转换器的典型波形图。

　　可以看到，总周期由不同的事件组成，首先是磁化磁芯(TON)，然后完全去磁(TOFF)，最后插入一个时延(TW)以使漏极最小。分别计算这三个不同事件便可求出自激振荡频率。计算细节见安森美半导体网站的应用指南AND8089或AND8145。忽略TW，便可以用简单的一次频率迭代公式得出最终的计算结果(如送入Spice仿真器中)：

　　将方程输入电子表格并画出FSW和各种参数(VOUT、IOUT等)之间的关系，便可看出该系统频率的高度可变性。图4和图5分别画出了给定应用中FSW与输入电压及输出电流之间的函数关系。