有源钳位的发展
有源钳位反激拓扑
有源钳位反激拓扑摘要：一、有源钳位反激拓扑的概述二、有源钳位反激拓扑的工作原理1.基本构成2.工作原理简述三、有源钳位反激拓扑的优点1.高效率2.低成本3.小型化设计四、有源钳位反激拓扑的应用领域1.电源供应器2.电子设备五、有源钳位反激拓扑的发展趋势与展望正文：有源钳位反激拓扑（Active Clamp Flyback Topology）是一种高效、低成本、小型化的电源供应器拓扑结构，广泛应用于各种电子设备中。
本文将对有源钳位反激拓扑进行详细介绍。
有源钳位反激拓扑主要由四个部分构成：输入整流器、有源钳位电路、输出滤波器以及开关晶体管。
其中，输入整流器负责将交流电信号转换为直流电信号；有源钳位电路则对直流电信号进行钳位处理，以保证输出电压的稳定性；输出滤波器负责对输出电压进行滤波，以减小输出电压的纹波；开关晶体管则负责在控制信号的作用下进行导通与截止，从而实现对输入电压的有效利用。
有源钳位反激拓扑的工作原理简述如下：在开关晶体管导通期间，输入电压加在电感元件上，电感元件开始储存能量；当开关晶体管截止时，电感元件中的电流无法继续流动，而是通过有源钳位电路流向输出端，从而驱动负载工作；随后，在开关晶体管再次导通时，电感元件中的电流重新流回输入端，形成闭合回路。
如此反复，有源钳位反激拓扑便能够实现对输入电压的有效利用，从而为负载提供稳定的输出电压。
有源钳位反激拓扑具有以下优点：1.高效率：由于有源钳位反激拓扑采用了有源钳位电路，使得电感元件中的电流能够直接流向输出端，避免了传统反激拓扑中电流在钳位电路中的损耗，从而提高了整体转换效率。
2.低成本：有源钳位反激拓扑相较于其他高效电源拓扑结构，如LLC 谐振拓扑，其所需的元器件数量更少，且元器件的选型较为简单，从而降低了整体成本。
3.小型化设计：由于有源钳位反激拓扑的高效率和低成本优势，使得设计师能够在满足性能要求的前提下，实现电源供应器的小型化设计。
有源钳位反激拓扑广泛应用于电源供应器、电子设备等领域。
有源钳位副边自驱动同步整流
标题：有源钳位副边自驱动同步整流技术介绍随着电子技术的快速发展，有源钳位副边自驱动同步整流技术已成为现代电力电子应用的重要技术之一。
该技术广泛应用于各种大功率电源系统，如电动汽车、风力发电、太阳能发电等，具有高效、节能、环保等优点。
本文将介绍有源钳位副边自驱动同步整流技术的原理、优点和应用。
一、原理有源钳位副边自驱动同步整流技术是一种利用电力电子技术实现电压和电流的同步整流技术。
其基本原理是在副边电路中使用电力电子器件，如二极管、晶闸管、IGBT等，通过控制这些器件的导通和关断，实现电流的有源钳位，从而消除电压波动，达到稳定输出的目的。
二、优点1. 高效节能：有源钳位副边自驱动同步整流技术能够有效地减少能量损失，提高电源系统的效率。
由于不需要使用变压器，因此减少了变压器的铜耗和铁耗，从而提高了整个系统的效率。
2. 可靠性高：由于采用了电力电子器件，有源钳位副边自驱动同步整流技术具有较高的可靠性和稳定性。
这些器件的开关速度极快，能够在短时间内响应负载的变化，从而避免了由于负载变化引起的电压波动。
3. 适用范围广：有源钳位副边自驱动同步整流技术适用于各种功率等级的电源系统，如中小功率电源、大功率电源等。
由于其灵活性和适应性，该技术已经成为现代电力电子应用的重要技术之一。
三、应用有源钳位副边自驱动同步整流技术在电动汽车、风力发电、太阳能发电等领域得到了广泛应用。
在这些领域中，电源系统的功率等级较大，对效率的要求较高。
因此，有源钳位副边自驱动同步整流技术成为这些领域中的重要技术之一。
在电动汽车领域，有源钳位副边自驱动同步整流技术可以有效地提高电池组的充电速度和续航里程。
通过使用该技术，可以减少充电过程中能量的损失，从而提高充电效率。
同时，该技术还可以提高电池组的寿命和安全性。
在风力发电和太阳能发电领域，有源钳位副边自驱动同步整流技术可以有效地提高电源系统的稳定性和可靠性。
由于风力和太阳能等自然能源的波动性较大，因此需要高效的电源系统来稳定输出电压和电流。
mos有源钳位电路
mos有源钳位电路随着科技的不断发展，mos有源钳位电路在电子领域的应用越来越广泛。
本文将对mos有源钳位电路的工作原理、优势、挑战以及应用进行深入解析，以帮助读者更好地理解这一重要电路。
一、mos有源钳位电路的工作原理mos有源钳位电路主要由mos管、电容和电阻组成。
其工作原理主要基于电容的充放电以及mos管的开关特性。
当电路中的电压达到预设值时，mos管迅速切换状态，将电压限制在安全范围内，从而保护电路不受过高电压的损害。
二、mos有源钳位电路的优势1.高速响应：mos管具有快速的开关特性，使得mos有源钳位电路能够在极短的时间内响应并限制电压。
2.精确控制：通过调整电路参数，可以实现对电压的精确控制，以满足不同应用的需求。
3.集成度高：mos管是标准cmos工艺的一部分，因此mos有源钳位电路可以实现高集成度，便于现代电子系统的集成。
三、mos有源钳位电路的挑战1.功耗问题：mos管的开关操作会产生一定的功耗，对于低功耗应用来说是一个挑战。
2.稳定性问题：由于电路参数的分散性，mos有源钳位电路的稳定性可能受到影响。
3.成本问题：虽然mos管是标准cmos工艺的一部分，但实现高性能的mos有源钳位电路仍需要一定的成本。
四、mos有源钳位电路的应用1.电源管理：在各种电源管理芯片中，mos有源钳位电路被广泛应用于实现过压保护、欠压保护等功能。
2.电机控制：在电机控制系统中，mos有源钳位电路可以用来限制母线电压，以保护电机不受过电压的损害。
3.显示驱动：在液晶显示器（lcd）和有机发光二极管显示器（oled）的驱动电路中，mos有源钳位电路也被广泛应用。
总结：本文对mos有源钳位电路的工作原理、优势、挑战以及应用进行了深入解析。
通过理解mos有源钳位电路的工作机制，以及其在不同应用场景中的优缺点，可以为电子工程师在设计电路时提供有益的参考。
在未来，随着技术的不断进步，相信mos有源钳位电路将会在更多领域发挥其重要作用。
有源钳位同步整流
有源钳位同步整流一、引言有源钳位同步整流技术是一种高效的电力转换技术，它能够提高电力转换的效率，降低能量损失，减少电网对环境的影响。
本文将从以下几个方面详细介绍有源钳位同步整流技术。
二、有源钳位同步整流技术的原理有源钳位同步整流技术是一种基于PWM（脉宽调制）控制的电力转换技术。
其原理是通过控制开关管的导通和截止状态，使得输入交流电转化为输出直流电。
具体来说，当输入交流电为正弦波时，通过PWM 调制可以得到一个矩形波形信号，并通过开关管进行控制，使得输出直流电的平均值等于输入交流电的有效值。
三、有源钳位同步整流技术的特点1. 高效性：有源钳位同步整流技术能够实现高效率的能量转换，因为它采用了PWM控制和高频变压器等高效元件。
2. 稳定性：由于有源钳位同步整流技术采用了闭环控制系统，所以具有良好的稳定性和抗干扰能力。
3. 可靠性：有源钳位同步整流技术采用了高可靠性的开关管和变压器等元件，因此具有较高的可靠性。
4. 适应性：有源钳位同步整流技术可以适应不同的输入电压和输出电压，因此具有广泛的应用范围。
四、有源钳位同步整流技术的应用领域1. 交通运输领域：有源钳位同步整流技术可以用于电动汽车、混合动力汽车和轨道交通系统等领域，提高能量利用效率和降低环境污染。
2. 工业自动化领域：有源钳位同步整流技术可以用于工业机械控制系统、UPS（不间断电源）等领域，提高工业生产效率和稳定性。
3. 新能源领域：有源钳位同步整流技术可以用于太阳能发电系统、风力发电系统等新能源领域，提高能量转换效率。
五、有源钳位同步整流技术的未来发展趋势1. 高频化：随着半导体器件的进一步发展，未来有源钳位同步整流技术将更加高频化，提高能量转换效率。
2. 多级化：未来有源钳位同步整流技术将采用多级结构，提高能量转换效率和稳定性。
3. 智能化：未来有源钳位同步整流技术将采用智能控制系统，实现更加精准的控制和管理。
六、总结有源钳位同步整流技术是一种高效、稳定、可靠、适应性强的电力转换技术。
《有源钳位电路》课件
动态性能分析
总结词
动态性能是指有源钳位电路在输入信 号发生变化时的响应速度和稳定性。
详细描述
动态性能分析主要关注电路的上升时 间、下降时间、延迟时间等参数。这 些参数决定了电路在信号处理中的实 时性能，对于高速信号处理和实时控 制系统具有重要意义。
可靠性分析
总结词
可靠性是有源钳位电路在实际应用中稳定性和可靠性的重要保障，它涉及到电路的寿命 、故障率等因素。
电路调试与测试的方法
静态调试
电磁兼容性测试
检查电路板的接线是否正确，各元件 的参数是否符合设计要求。通过测量 各点的电压和电流，判断电路是否正 常工作。
检查电路是否符合电磁兼容性标准， 如辐射骚扰、传导骚扰等。使用专业 的测试设备进行电磁兼容性测试。
动态测试
在给定的输入信号下，观察电路的输 出信号是否符合预期。使用示波器、 信号发生器和测量仪表等工具进行测 试。
在电力系统中的应用
总结词
有源钳位电路在电力系统中起到稳定电压、 提高供电质动会对用电设备造成影响 ，有源钳位电路能够实时监测电压值，当电 压出现波动时，迅速进行调节，保持电压稳 定，从而提高供电质量，保护用电设备。
有源钳位电路的发展趋势与
06
展望
新材料、新工艺的应用
详细描述
全波有源钳位电路主要由整流器、滤波器、电容器、开关管 和变压器组成。通过变压器的作用，全波有源钳位电路能够 将输入电压进行升压或降压，从而更好地利用输入电压，提 高电源效率。
多相有源钳位电路
总结词
多相有源钳位电路是一种具有多个相位的有源钳位电路，主要用于实现多相整流和多相电机驱动等应 用。
在新能源领域的应用前景
光伏逆变器
有源钳位电路在光伏逆变器中具有重要作用 ，可提高逆变效率，降低成本。
有源钳位正激钳位电容工作原理
有源钳位正激钳位电容工作原理
有源钳位正激钳位电容是一种特殊的电容工作原理，它通过不断变化电路的工作状态来实现电容的正激。
下面是具体的工作原理：
1. 初始状态：在没有外部信号时，有源钳位正激钳位电容内部的电路处于关闭状态，电容两端电压为0。
2. 正激开始：当外部信号输入时，根据信号的变化，电容两端会产生相应的电压变化。
这个过程中，有源钳位正激钳位电容内部的电路会根据电压变化自动切换工作状态，以实现电容的正激。
3. 工作状态切换：根据输入信号的正负变化，有源钳位正激钳位电容会通过内部的开关电路，选择性地切换工作状态。
具体来说，当输入信号为正时，有源钳位正激钳位电容会选择性地将电容与电源相连，使其被正激。
反之，当输入信号为负时，有源钳位正激钳位电容会选择性地将电容与地相连，使其被反激。
4. 反激和正激：在工作状态切换的过程中，根据输入信号的变化，有源钳位正激钳位电容会不断地进行反激和正激。
这样，电容两端的电压就能随着输入信号的变化而正常响应。
总结起来，有源钳位正激钳位电容通过内部的开关电路，根据输入信号的变化，选择性地切换工作状态，从而实现电容的正
激。
这种工作原理使得有源钳位正激钳位电容能够有效地响应输入信号的变化，并将其转化为电压输出。
有源钳位型高增益Y源三相逆变器
有源钳位型高增益Y源三相逆变器：技术革新的新篇章在科技的长河中，每一次创新都像是一颗璀璨的星辰，照亮了人类前行的道路。
而今日，我们要探讨的，正是这样一颗新星——有源钳位型高增益Y源三相逆变器。
它如同一位魔法师，以其独特的魔力，正在改变着能源转换的世界。
首先，让我们来认识这位“魔法师”的真实面目。
有源钳位型高增益Y源三相逆变器，是一种先进的电力电子装置，它能够将直流电转换为交流电，且在此过程中实现电压的增益提升。
这听起来似乎并不陌生，因为逆变器在我们的生活中的应用已经相当广泛。
然而，这位“魔法师”的独特之处在于它的“有源钳位”和“高增益”特性，这使得它在性能上有了质的飞跃。
“有源钳位”技术，就像是给逆变器穿上了一双防滑鞋。
在电能转换的过程中，它能够有效地控制电压的波动，确保输出的稳定性。
这就好比是在攀登一座陡峭的山峰时，有了防滑鞋的保护，我们就能够更加稳健地前行，避免因脚下打滑而造成的危险。
而“高增益”特性，则像是给逆变器装上了一副翅膀。
它能够大幅提升逆变器的输出电压，使得电能在传输过程中的损失大幅减少。
这就好比是我们在飞翔时，有了翅膀的帮助，就能够飞得更高、更远，不受能量消耗的限制。
那么，这位“魔法师”是如何施展它的魔力的呢？这就要归功于它的内部结构和工作原理了。
有源钳位型高增益Y源三相逆变器采用了一种独特的Y源结构，这种结构就像是一座精心设计的迷宫，能够引导电能在其中高效流动。
同时，它还配备了有源钳位电路，这个电路就像是迷宫中的守卫者，时刻监控着电能的状态，并及时进行调整。
在这两者的共同作用下，逆变器就能够实现高效、稳定的电能转换。
然而，正如任何一项新技术的诞生都会引发人们的担忧和质疑一样，有源钳位型高增益Y源三相逆变器也不例外。
人们担心它的稳定性、可靠性以及成本问题。
但请相信，这位“魔法师”并非空中楼阁，它的出现是基于深厚的技术积累和严谨的实验验证。
随着技术的不断成熟和成本的逐渐降低，它必将在未来的能源转换领域大放异彩。
有源钳位反激拓扑
有源钳位反激拓扑
（原创实用版）
目录
1.有源钳位反激拓扑的概念和原理
2.有源钳位反激拓扑的优势
3.有源钳位反激拓扑的应用领域
4.有源钳位反激拓扑的未来发展前景
正文
有源钳位反激拓扑是一种电源开关技术，主要应用于开关模式电源中。
这种拓扑结构通过两个反激转换器，实现了输入电压的有效钳位，从而降低了开关损耗，提高了电源效率。
首先，有源钳位反激拓扑的原理十分简单。
它主要由两个反激转换器组成，其中一个转换器的输出作为另一个转换器的输入。
通过这种设计，可以实现对输入电压的精确钳位，从而降低了开关损耗，提高了电源效率。
其次，有源钳位反激拓扑具有很多优势。
首先，它能够实现输入电压的有效钳位，从而降低了开关损耗，提高了电源效率。
其次，它具有很好的电压调节能力，能够提供稳定的输出电压。
最后，它具有很强的适应性，可以应用于各种不同的应用领域。
目前，有源钳位反激拓扑主要应用于通信、计算机、家电等领域。
在这些领域，它不仅能够提供高效的电源供应，还能够提供稳定的输出电压，满足各种设备的需求。
未来，随着科技的不断发展，有源钳位反激拓扑的发展前景十分广阔。
一方面，随着对电源效率要求的提高，有源钳位反激拓扑的优势将更加突出。
另一方面，随着新材料、新工艺的不断发展，有源钳位反激拓扑的性能也将得到进一步提升。
IGBT有源钳位技术的介绍
IGBT有源钳位技术的介绍IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种功率半导体器件，结合了MOSFET和双极结型晶体管的优点，具有低导通电阻和高开关速度的特点，常用于大功率应用中的开关电路。
然而，在IGBT的开关过程中，由于电感元件和电容元件的存在，会产生过电压和过电流，给IGBT带来压力，导致设备损坏或者性能下降。
为了解决这个问题，IGBT 有源钳位技术应运而生。
IGBT有源钳位技术通过在IGBT电路中添加一个有源钳位电路，来保护IGBT。
该有源钳位电路由一个或多个二极管和电感构成，其主要作用是在IGBT的关断过程中，通过反馈形成一个低阻抗通路，使得开关电流能够顺利流过，减小开关过压。
同时，在IGBT的开通过程中，有源钳位电路会将电感中储存的能量释放回电源，减小过电流，并提高开通速度。
这种有源钳位电路的作用就像一个主动的“钳子”，将IGBT的过电压和过电流“夹”在两个管脚之间，保护IGBT不受损坏。
1.提高开关速度：有源钳位电路将储存在电感中的能量快速释放到电源，减小了电感的势能，加快了电流的变化速率，从而提高了IGBT的开关速度。
2.减少开关过压：有源钳位电路能够通过形成一个低阻抗通路，使得开关电流能够顺利流过，减小开关过压。
这样可以延长IGBT的寿命，提高设备的可靠性。
3.减少能量损耗：有源钳位电路将储存的能量通过二极管和电感释放回电源，减小过电流。
这不仅能减少能量损耗，还可以降低功率半导体器件的工作温度，从而提高整个系统的效率。
4.快速恢复：当IGBT的过电压和过电流被有源钳位电路“夹”在两个管脚之间时，一旦开关动作完成，有源钳位电路会迅速回复到正常工作状态，不会影响后续的开关动作。
在实际应用中，IGBT有源钳位技术可以应用于各种交流电压变换器和直流电源等功率电子设备，如工业变频器、电力传输装置、交通运输设备等。
通过保护和优化IGBT的工作状态，能够提高系统的性能和可靠性。
《有源钳位电路》课件
故障排查与修复
通过实验结果分析，找出电路中可能存在的 问题，并进行修复和改进。
性能评估与优化
根据实验结果，对电路性能进行评估，针对 不足之处进行优化设计。
Part
04
有源钳位电路的改进与发展
新型元件与电路拓扑
新型元件
随着科技的进步，新型的电子元件不断涌现，如宽禁带半导体材料（如硅碳化物和氮化镓）制成的功 率器件，具有更高的开关速度和耐压能力，为有源钳位电路的性能提升提供了硬件基础。
电路拓扑
在有源钳位电路的拓扑结构方面，研究人员不断探索新的结构以优化性能。例如，采用多相交错并联 结构可以提高电路的电流处理能力和可靠性。
新型控制策略
预测控制
通过引入预测控制算法，对电路的未 来状态进行预测，提前调整控制参数 ，可以有效减小电压波动和提高稳定 性。
滑模控制
滑模控制策略能够快速响应系统参数 的变化，对非线性负载具有较好的适 应性，可以提高有源钳位电路对负载 变化的适应性。
性。
电路组成与元件
开关管
用于控制电源的通断，通常采用 高速、大功率的晶体管。
控制器
用于产生控制信号，控制开关管 的通断和占空比。
反向二极管
用于吸收开关管上的反向电压， 防止开关管过压损坏。
电阻和电容
用于控制电路的充放电时间和电 压幅度。
有源钳位电路的应用场景
开关电源
有源钳位电路广泛应用于各种类 型的开关电源中，如充电器、适 配器、LED驱动器等。
详细描述
有源钳位电路通过引入额外的控制电压源，将输出电压稳定在预设的钳位电压 值。这种特性使得有源钳位电路在电源管理、信号处理等领域具有广泛应用。
有源钳位原理
有源钳位原理有源钳位原理是一种常见的信号测量和保护技术。
它通常用于测量电路中的低电平信号，以防止高电平信号对电路产生负面影响。
以下是有关有源钳位原理的详细介绍：1. 什么是有源钳位？有源钳位是指将一个可控的高电平电源与地电位之间的电路引入到测量信号的路线中。
这样，当测量信号超过高电平电源值时，该电路将限制测量信号的电压，以保护电路不会受到损坏。
这种电路通常称为“限幅器”。
2. 有源钳位的工作原理是什么？当测量信号小于高电平电源值时，有源钳位电路将不起作用。
但是，当测量信号的电压超过高电平电源值时，有源钳位将变为一个限幅器，将信号电压限制在高电平电源与地电位之间。
有源钳位电路最常见的形式是基于操作放大器的设计。
在这种设计中，操作放大器被用作比较器，当输入信号超出设定阈值时，输出信号将被限制在高电平和地电位之间。
3. 有源钳位的应用范围是什么？有源钳位常用于测试和保护电路中的低电平信号。
它可以防止高电平信号过载保护电路，并允许对特定电路进行精确的测量。
有源钳位也广泛应用于生物医学工程领域，用于保护生物信号获取设备不受外界噪声的影响。
此外，有源钳位还可以用于电路设计，以确保在工作时不受负载的影响，从而提高电路的可靠性和稳定性。
4. 有源钳位的优缺点是什么？优点：① 有源钳位可以保护电路免受过高电平的影响，避免设备损坏。
② 对于测量低电平信号时，有源钳位可提高信噪比，减少测量误差。
③ 有源钳位还可以提高电路的稳定性和可靠性。
缺点：① 由于需要增加一个高电平电源，有源钳位电路显然比单纯的测量电路更加复杂。
② 有源钳位会对测量信号产生一定的畸变，从而降低测量的精度。
③有源钳位电路的电源电压和参考电位需进行多层滤波和干扰抑制，以避免对信号的干扰。
总体而言，有源钳位是一种重要的电路保护和测量技术。
在选择和应用有源钳位时应注意其特点和限制，以充分发挥其优点。
有源钳位电路的工作原理
有源钳位电路的工作原理
有源钳位电路是一种电子电路，用于限制输入信号的幅值在输出信号的某个特定范围内工作。
它由一个有源元件（通常是操作放大器）和一些被动元件（如电阻、电容）组成。
有源钳位电路的工作原理如下：
1. 当输入信号的幅值小于特定范围的下限时，有源钳位电路表现为一个正常的放大器。
输入信号经过放大并输出。
2. 当输入信号的幅值超过特定范围的上限时，有源钳位电路会自动调节输出信号，将输出信号限制在该特定范围内。
这是通过负反馈机制实现的。
3. 当输入信号的幅值在特定范围内时，有源钳位电路也会正常放大输入信号，并输出。
有源钳位电路常用于信号处理和测量应用中，它可以限制输出信号的幅值，防止信号过载和失真。
同时，它还可以消除直流偏移和噪声幅度的变化。
总之，有源钳位电路通过调节放大器的增益，使得输入信号的幅值在特定范围内，从而保证输出信号的稳定性和准确性。
有源钳位开关电源中调节谐振电感实现软开关的效果分析
（ 电子科技 大学 微 电子与固体 电子学院，四川成都 ６ ０ ５ ） １０ ４
摘 要 ：软开关 （ 电压 开关 ）能减小开关损耗 ，提 高开关 电源效率。有 源钳位技 术的发展 为 实现软 开关 零
提供 了方便有效 的解 决方案。本文采用调节谐振 电感 的方法实现软开 关，并通 过实验验 证其效果 。文 中同时分
Ｓ ｈ ｏ Ｍｉｒ—ｌ ｔ ｎｃ ｎ ｌ － ａｅ ｌｃ ｏ ｉ ， ｎｖ ｒｉ ｌ ｔ ｎｃ ｃｏ ｌｆ ｃｏｅｅ ｒ ｉ ａ ｄＳ ｉ ｓ ｔＥ ｅｔ ｎｃ Ｕ ｉ ｓｙｏ ｅ ｒ ｉ ｏ ｃｏ ｓ ｏｄ ｔ ｒ ｓ ｅ ｔ ｆＥ ｃ ｏ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｙｏ ｈｎ ， ｈ ｎ ｄ １ ０ ４ Ｃ ｉａ ｃｅ ｅａ ｄＴ ｈ ｏｏ ｎ ｅ ｇ ｆＣ ｉａ Ｃ ｅｇ ｕ６ ０ ５ ， ｈｎ
李晓建基于软开关技术的低压大电流Байду номын сангаас流开关电源的研究2005本文结合低压大电流的特点提出了一种新的软开关电路其特点在于采用了新的控制方式与现有的移相控制方式相比新电路的软开关范围更大同时改进了电流型控制技术并设计了独特的并联均流电路
有 源钳 位 开 关 电源 中调 节 谐 振 电感 实 现 软 开 关 的效 果 分 析
６１
作 者 通 信 ：Ｅｍａｌ ｉ ｙ ｃｅ ＠ｕ ｓ ． ｕｃ — ｉｊ ｎ ｕ ｈｎ ｅｔ ｅ ． ：ａ ｃｄ ｎ
磁 性材 料 及 器件 ２１ 年８ ００ 月
图 １中 是 变压 器漏 感 ，在 有源 钳位 中起 谐 振 电感 的作用 ；Ｌ 是变 压器励 磁 电感 ；Ｄｌ 、 分 别是 ＮＭＯＳ Ｑｌ Ｐ 管 和 ＭＯＳ 管 的寄 生体二 极管 ； Ｇ 是 Ｑｌ 的源 漏寄 生 电容 ；Ｄｆ 、Ｄ 别是 整流 管 分 和续 流管 。Ｐ管和 Ｎ 管 的驱 动信 号为互 补 关系 ， 即 Ｐ管和 Ｎ 管 交替 导通 。 实际使 用 中 Ｐ管和 Ｎ 管 驱动 信 号之 间有一 段 死 区时 间防 止两 个 管 同时 导 通 。通 过分 析 有源 钳 位 电路一 个 开关 周期 内的工
有源钳位技术
1 D *VIN − *VIN =VIN 1 − D 1 − D
（eq.18）
公式 18 的结果是低压钳位电压像比高压钳位电压要高压输入电压，图 8 所示三者的关 系：
因此，钳位电容的选择首先要知道在给定的输入电压范围内电容的耐压。图 8 所示△ VC 随输入电压线性变化。高输入电压时，高边钳位的电压应力较小。然而电容的选择必须 基于最低输入时的钳位电压，最大占空比，本例中约为 80V。 钳位电容的容量值选择主要是要能承受其纹波电压。此外，假设电容的容量足够大， 其
2
VIN *VO * N VIN − N *VO
（eq.15）
VDS(HS) =
VIN VIN − N *VO
（eq.16）
公式 15 的结果可以用图形表示固定输出， 固定匝比的钳位电压， 变压器复位电压波形和输 入电压的关系可以用图形表示。用输出电压为 4V（3.3V 加上压降） ，图 6 绘制出不同变压 器匝比的公式 15 的结果：
首先，PWM 驱动信号，VAUX 为正，D1 和 C1 正向偏置充电为负 VAUX 电压。然后电容器的
版本：V1.2（枪版） 2010-05-04
文档资料来自 TI,ON 文档
等级：内部密 翻译：周月东
电压通过 R1 放电。 如果公式 9 中 RC 时间常数比开关周期长， C1 两端的电压保持相对稳定。 Q2 栅极就产生一个相对于 0V 的负 VAUX 电压。 因此 VAUX 有效的转换为负， 能够充分驱动 P 沟道 MOS： R1*C1≌
VIN VIN − N *VO
2
（eq.7） （eq.8）
VO *VIN * N VIN − N *VO
对于固定输出， 固定匝比的钳位电压， 变压器复位电压波形和输入电压的关系可以用图形表 示。用输出电压为 4V（3.3V 加上压降） ，图 2 绘制出不同变压器匝比的公式 7 的结果：
有源钳位在反激式微逆变器中的应用研究
179中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.10 （上）太阳能微型逆变器的研究成为最近几年人们研究可再生能源的重要装置，专业研究人员都在设法提高微型逆变器的效率。
随着功率开关器件的发展，人们在其拓扑结构和变换技术上取得了很大的进步，发展到了相当高的水平；有源钳位电路是在开关电源中常用的一种软开关控制电路，现在被人们更多地应用在对高频电路中开关管的保护上。
在本文中，有源钳位电路应用在太阳能微型逆变器的前级升压部分，用以吸收反馈能量和减小开关管的承受的电压应力。
在反激式变换器中，漏感L r 是衡量变压器性能的一项重要指标。
变压器的漏感和开关管的结电容谐振，使开关管在截止瞬间产生很高的电压尖峰，容易把开关器件过压击穿，所以在反激式变换器中开关器件往往需要承受很高的电流和电压应力。
为了使功率开关器件工作在安全工作区，要将变压器漏感产生感生电势（过电压）限制在允许范围内，本文通过设置有源钳位电路限制变压器漏感产生的尖峰过电压。
并通过实验和matlab 仿真验证了有源钳位电路提高转换效率的有效性。
1 反激式DC-DC 电路拓扑结构分析1.1 无源钳位电路的反激式拓扑结构及分析钳位电路是将脉冲信号的某一部分固定在指定电压值上，并保持原波形形状不变的电路，分为有源钳位电路和无源钳位电路，下面首先对两种无源钳位电路做一个比较分析。
ZD 钳位电路，对由齐纳二极管的阻断电压指定的开关管电压提供硬钳位，该电路结构简单，易于实现，缺点是钳位电压要由二极管的阻断电压决定，大大限制了抑制不同的尖峰电压。
RCD 钳位电路，其开关管关断后，漏感能量将被转移到钳位电容中，那么开关管两端的电压即被钳位到固定值，从而减小了开关管的电压应力。
这种钳位电路优点是结构简单、体积小、成本低，但是变压器激磁电感磁通复位的能量最终转移到了电阻上，继而转化为热能消耗掉，降低了反激式变换器的效率。
有源钳位在反激式微逆变器中的应用研究秦晓佳1，2，吴义纯1，2，陈银1，2，于传1，2，马娟1，2，李冰3（1.安徽电气工程职业技术学院，安徽 合肥 230051；2.国网安徽省电力有限公司培训中心，安徽 合肥 230022；3.阳光电源股份有限公司，安徽 合肥 230088）摘要：反激式变换电路中，为了降低开关管承受电压应力和提高转换效率，目前多采用钳位电路实现软导通和软关断以降低开关管开关损耗。
有源钳位电路
有源钳位电路是一种用于保护集电极和发射极免受高压击穿的电路。
它通过检测集电极电压，将集电极电压钳位在一定数值的水平上，以避免过高的电压应力对晶体管造成损坏。
有源钳位电路通常由一个钳位开关管和钳位电容串联组成，钳位开关管可以是小功率MOSFET等器件。
在正激式转换器中，有源钳位电路可以与转换器的主开关管并联连接，以实现变压器铁心的自动磁复位，提高铁心的利用率。
在反激式PFC转换器的初级绕组并联一个有源钳位电路，就得到了有源钳位CCM反激式PFC转换器。
有源钳位电路还可以应用于风电、光伏、新能源汽车、工业变频等大功率应用场合，通过延缓驱动关断来吸收浪涌能量，减小尖峰电压起到保护作用。
有源米勒钳位
有源米勒钳位1 什么是有源米勒钳位？有源米勒钳位是一种电路设计中常用的电压测量电路，其主要功能是在有源电路中测量电压。
在有源电路中，直接测量电压非常困难，因为传统的电压测量方法对电路本身会产生影响。
因此，有源米勒钳位应运而生，可以在不影响电路性能的情况下测量电压。
2 有源米勒钳位的工作原理有源米勒钳位是由放大器、电阻网络和电容器组成的。
放大器的作用是放大待测电压并将其传递到电容器上，而电容器则是存储电荷并以稳定的电压值展现待测电压。
电阻网络主要是为了调整输出电压的值。
在有源米勒钳位中，放大器的作用非常关键。
如果放大器的增益不足，那么电压测量结果将不够准确。
而如果放大器的增益过高，则会对电路本身的性能产生影响。
因此，在设计有源米勒钳位时，需要权衡增益和电路性能之间的关系。
3 有源米勒钳位的优点及适用范围有源米勒钳位具有以下几个优点：1. 可以在不影响电路性能的情况下测量电压；2. 可以适用于各种类型的电路，如模拟电路、数字电路等；3. 测量电压的精度高；由于有源米勒钳位对电路本身的影响较小，因此适用范围非常广泛。
特别是在集成电路和微处理器中，有源米勒钳位被广泛应用。
4 怎样设计有源米勒钳位？有源米勒钳位的设计需要考虑以下几个关键因素：1. 放大器的选择：需要选择合适的放大器，以满足电路性能和增益要求；2. 电容器的选择：需要选择稳定的电容器，以确保测量结果的精度；3. 电阻网络的设计：需要权衡电路增益和性能之间的关系；4. 电源的稳定性：需要确保电源的稳定性，以保证测量结果的准确性。
在设计有源米勒钳位时，需要结合具体应用场景，合理选择各个组件，以实现稳定、准确的电压测量。
18_IGBT有源钳位技术的介绍
© CT-Concept Technologie AG - Switzerland
Page 3
有源钳位电路的关键点
从右上图可知，当有源钳位电路工作时， Vz≈Vce，也就是说，TVS上的电压就是IGBT 集电极上的电压，换句话说，能控制住Vz， 就能控制住Vce。
假设母排杂散电感为100nH，则在7000A/us的电流变化率下，电压尖峰 将高达700V。
© CT-Concept Technologie AG - Switzerland
Page 11
有源钳位电路对母线电压的约束
在使用有源钳位电路时，母线电 压有非常严格的规定，母线电压 的数值一定要低于有源钳位电路 的门槛值。这里所指的母线电压 不是指的电压尖峰，而是母线电 容上的电压，这个电压是一个大 惯性物理量。
© CT-Concept Technologie AG - Switzerland
Page 10
有源钳位电路的必要性的评估
通常在大功率的IGBT的应用中，有源钳位的功能是非常必要的，而功率越 小，必要性越低。其原因是随着系统的功率变大，IGBT的di/dt会增大，且 杂散电感也会越大，因此电压尖峰会越高。
这个电路的缺点是，虽然TVS的 电流得到了一定程度的减小，但 最前级驱动仍然存在电流旁路。 TVS的工作点仍然不够优化。
© CT-Concept Technologie AG - Switzerland
Page 7
CONCEPT公司推出的“Advanced Active Clamping”
右图就是CONCEPT公司推出的 基于SCALE2芯片组的Advanced Active Clamping的功能示意图。
有源钳位反激芯片
有源钳位反激芯片引言有源钳位反激芯片是一种在电子设备中广泛应用的集成电路芯片。
它能够有效地实现对输入信号进行放大和稳定，同时消除噪声和干扰，提高信号质量。
本文将介绍有源钳位反激芯片的原理、特点、应用领域以及未来发展趋势。
原理有源钳位反激芯片是一种基于反馈控制原理的集成电路。
它通过引入一个反馈回路，将输出信号与输入信号进行比较，并根据比较结果调整放大倍数，以实现稳定的放大效果。
同时，它还采用了钳位技术，通过限制输入信号的幅值范围，避免了过载和失真现象的发生。
具体而言，有源钳位反激芯片包括输入级、放大级和输出级三个主要部分。
输入级负责对输入信号进行放大和限幅处理；放大级负责进一步放大信号，并通过比较器将输出信号与参考电压进行比较；输出级负责将经过放大和比较处理后的信号输出。
特点1. 高增益有源钳位反激芯片具有高增益特性，能够将微弱的输入信号放大到足够的幅度，以满足后续电路对信号的需求。
这使得它在各种电子设备中得到了广泛应用，如音频放大器、通信系统等。
2. 低噪声有源钳位反激芯片采用了先进的噪声抑制技术，能够有效地减少输入信号中的噪声和干扰。
这使得它在对信号质量要求较高的领域中得到了广泛应用，如音频设备、医疗仪器等。
3. 高稳定性有源钳位反激芯片通过反馈回路对输出信号进行稳定控制，能够自动调整放大倍数以适应不同输入信号的变化。
这使得它在复杂环境下具有较高的稳定性和可靠性。
4. 低功耗有源钳位反激芯片采用了低功耗设计，能够在保证性能的同时尽量降低功耗。
这使得它在便携式电子设备等对电池寿命有要求的领域中具有优势。
5. 高集成度有源钳位反激芯片具有高度集成的特点，能够将多个功能模块集成到一个芯片中，减少了电路板的复杂性和体积。
这使得它在小型化电子设备中得到了广泛应用，如智能手机、平板电脑等。
应用领域有源钳位反激芯片在众多领域中得到了广泛应用，以下列举几个主要的应用领域：1. 音频放大器有源钳位反激芯片在音频放大器中起到关键作用，能够将低幅度的音频信号放大到足够的功率输出。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
有源箝位技术的发展及应用
有源箝位正激电路技术虽然已经历十余载，且发展到二次侧新的有源箝位专利第二代及第三代，然而最具有创造力，最有应用价值的仍为第一代初级侧的有源箝位技术。
自从八十年代末以来，VICOR产品的有源箝位ZVS软开关正激拓扑，现在仍旧广泛应用,而且仍旧具有极其旺盛的生命力。
但到二十一世纪，其应用的着眼点不仅在于软开关,而且更着重在磁芯的复位上,以及如何进一步扩展占空比，提高磁心的利用率。
这里将两个典型的P沟MOSFET箝位及N沟MOSFET箝位电路列出，见图1，图2。
图1 P沟MOSFET有源箝位正激DC/DC变换器参考电路
图2 N沟MOSFET有源箝位正激DC/DC变换器参考电路
其控制IC典型都采用UCC3580这是一个Bi CMOS的电压型有源箝位控制IC。
也是一颗专利IC,盛行于上个世纪九十年代,此外也可以采用UC3843+UC3714来低成本地组合一个有源箝位正激拓朴的控制系统。
此为电流型控制。
然而，今年美国三家公司又都先后推出了新的控制IC。
这就是TI公司的UCC2891~2894，ONSEMI公司的NCP1560以及国家半导体公司的LM5025。
此外，ONSEMI公司还设计了一颗高压有源箝位控制IC,型号为NCP1280。
TI公司又新给出了UCC2897, 这几款有源箝位主控制IC的主要改进之处在于因采用DMOS技术，都可直接接高压（100V ）启动，而NCP1280可以直接接到425V 高压。
此外，还都同时给出控制好二次侧同步整流的控制信号。
以大幅度提高DC/DC的转换效率。
有源箝位的着眼点不仅为了实现软开关，减少开关损耗。
而且还为了减少磁能损失，更好地实现磁芯复位，使软磁材料的磁滞性能造成的能量损失减到最小,并进一步扩展可用占空比。
我们首先讨论LM5025，这是2003年12月才正式面市的产品，它的原理方框图如下，技术上主要进步点在于：
图1 LM5025原理方框图
① DMOS组成高压恒流源，给出Vcc，继而给出5V基准电压，同时控制逻辑
给出过压，欠压锁定，用以保护IC 。
外部Vcc处接足够电容，启动以后再由辅助绕组供给Vcc足够能量。
② 两输出的死区间隔（或重叠间隔）时间用一外接电阻调整，若用N MOSFET
复位则将电阻接至Vref。
用P MOSFET箝位则接至GND。
③ 因其采用电压型控制，所以伏秒积箝制采用R.C元件从Vin接R至RAMP
再接C至GND。
④ 其过流保护采用了新方式，从电流互感器取样以后，CS1电平永远高于CS2
电平。
CS1电平达到0.25V进入逐个电流限制的工作方式，而CS2电平达到
0.25V时，将会关闭输出驱动，并重新启动IC的软启动功能。
⑤ 两输出驱动同时可以通过小变压器或高速光耦去驱动二次侧的同步整流，以
便实现大于5V的输出，而3.3V以下输出为简单方便则仍采用自驱动式同步整流。
图2给出一典型LM5025的应用电路。
图2 LM5025组成的有源箝位DC/DC变换器电路
下面我们再讨论TI公司新出品的UCC2891~2894，它选择了电流型控制方式，图3为其方框电路。
图3 UCC2891~2894 IC 原理方框图
其与老式UCC3580相比（电压型）主要改进如下：
① UCC2891，2893为高压DMOS恒流源供电启动，直接接高压源，UCC2892，
2894则仍为低压控制
② 它选用RTon及RToff两端子外接电阻改变IC的最大占空比调节,这样可准确
地按需要调整。
③ 选用Rdel调节两输出之间的死区时间，以确保磁芯复位。
④ 过流保护选择典型电流型的峰值电流模式。
为此还设置了斜波补偿端子，
Rslop。
⑤ 误差放大器都采用了由光耦的光电三极管倒相之后接FB端的直接反馈，省
去了初级侧的放大器补偿问题。
两种应用方式都由图4给出，UCC2892/94，能更有效地进行过压保护及欠压保护。
它还针对采用P沟MOSFET还是N沟MOSFET做箝位给出不同的控制IC, 图5给出一个实际的样板电路，同样二次同步整流采用低输出电压自驱动方式，高输出电压时，通过高速光耦由两输出分别控制整流MOSFET(forword)及回流MOSFET(freewheel)
图4 UCC2891~94两种设置方式
图5 UCC2891用于100W DC/DC实际电路图
该图同时给出同步整流的两种控制方式。
下面我们给出安森美公司的NCP1560控制IC及应用，NCP1560采用电压型工作模式。
图6为其原理方框图。
图6 NCP1560 IC内部工作原理方框图
NCP1560的技术特色在于：
① 内部高压启动，可接于100V以下高压端子启动。
② 两输出之间的死区或重叠由TD端外界一电阻调节。
③ 线路欠压过压保护，只用一个端子外接两电阻由内部窗口比较器实现，简单，
元件少。
并有高速电压前馈。
④ 设置了两种过流保护方式，一种是逐个周期电流限制方式，另外一种是周期
跳跃模式，这种方式可以使NCP1560掌握既安全又维护性能的方法。
输出在短路故障检测出来90ns后即动作。
而逐个周期电流限制方式系在CS端电压达到0.48V时即终止输出驱动，在CS端电压达到0.57V时，就进入跳跃模式，这是一种非常优秀而可靠的保护方式。
采用NCP1560的DC/DC实际电路由图7给出。
图7 NCP1560组成的100W DC/DC变换器实际原理图
同样，它的同步整流选择了一个整流MOSFET(forword)为自驱动而回流MOSFET(freewheel)为初级侧通过小变压器驱动的方式，并给出加速关断电路。
该电路的启示为，如何实现同步整流要根据具体输出电压，电流及设置的占空比来决定。
一般对正激电路，回流MOSFET的控制更难一些。
所以本例选择了这种方式，它可以有效防止回流MOSFET的体二极管工作造成的损耗。
最后，我们给出NCP1280的方框电路和应用电路。
NCP1280的主要特色为：
1，内部含有一个高压起动用恒流电压源。
2，两输出重叠时间可调。
3，最大占空比可调。
4，仅用一只电阻决定工作频率。
5，快速线路电压前馈。
6，具有两种过流保护方法。
7，可调软起动时间。
图8 NCP1280的原理方框电路
图9 NCP1280组成的新一带大功率适配器的应用电路。