非对称半桥反激(AHBF)和ACF的能量传输方式有什么区别?
非对称半桥反激(AHBF)和ACF的能量传输方式有什么区别?
AHBF(非对称半桥反激)和ACF(有源钳位反激)电路拓扑不同,但具有基本相同的电路元件,工作模式和工作波形;也都能利用漏感能量,能很好实现软开关。因此AHBF和ACF是当前高密度快充领域的热门拓扑。

ACF是在传统反激变换器基础上的改进拓扑结构,是隔离型升降压变换器;AHB是LLC拓扑的衍生电路,本质上是隔离降压型变换器。因此两个拓扑的开关管电压应力、电压变比等有较大区别,如表1所示,但亿万28 对此不做讨论。

表1 ACF和AHBF的开关管电压应力及变压比
这里关注AHBF和ACF能量传输方式的区别。
对于ACF,每个开关周期传递到变压器副边负载的能量主要来自主开关管导通期间储存在励磁电感中的能量,很小一部分来自漏感储存的能量。
对于如图所示的AHB反激变换器,在下桥臂开关管导通时,输入直流电源会给漏感、励磁电感和谐振电容一起充电,能量不但会储存在励磁电感和漏感中,还会储存在谐振电容中。谐振电容分担了储能的任务。接下来的谐振过程中,储存在谐振电容中的能量也会传输到副边负载。因此每个开关周期传递到变压器副边负载的能量来自两部分,一部分来自励磁电感和漏感储存的能量,另一部分来自谐振电容。
AHB和ACF对比发现,虽然两个电容都有储能,且储存的能量都能传递到负载,但ACF中钳位电容储存的能量仅是为漏感能量谐振转移而来;而AHB中谐振电容储存的能量中漏感能量只占较少部分,大部分能量来自输入直流电源对谐振电容的直接充电过程。
因此,在相同开关频率和相同输出功率时,AHB反激对变压器励磁电感储能的要求低于ACF对变压器励磁电感储能的要求。这是AHB能实现较大功率输出的原因之一。
目前不同国内外厂商推出的AHB反激控制芯片支持数百瓦的功率输出。AHB反激变换器适用于较大功率的便携设备充电器。
亿万28可编程直流电源IPV650-4.5输出额定功率约3000W,完全适用于较大功率AHBF变换器的测试老化。

参考文献:
[1] Mingxiao Li , Ziwei Ouyang ,and Michael A. E. Andersen ,Analysis and Optimal Design of High-Frequency and High-Efficiency Asymmetrical Half-Bridge Flyback Converters,IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOL. 67, NO. 10, 2020
[2]李飞,基于平面变压器优化设计的AHBF变换器研究[D], 南京理工大学,2024

申明:万分感谢原创作者的辛勤付出。本网站转载的文章均会在文中注明,若遇到版权问题请联系亿万28 处理。


