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    與典型PFC主電路不同的是此電路選用了無(wú)損吸收緩沖網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)降低了開關(guān)管的開關(guān)損耗,提高了其穩(wěn)定性,增強(qiáng)了其使用壽命。它利用一組無(wú)源元件,使開關(guān)管實(shí)現(xiàn)了零電流開通和零電壓關(guān)斷，提高了電源的工作效率,且相對(duì)于其它諧振軟開關(guān)電路，降低了生產(chǎn)成本。
    下面通過(guò)分析PFC主開關(guān)Q的工作過(guò)程來(lái)說(shuō)明此無(wú)損吸收緩沖網(wǎng)絡(luò)的工作原理。
    1）Q導(dǎo)通時(shí)，因?yàn)殡姼蠰2中電流不能突變，且C2、C1電壓不能突變，Q中的的電流從零開始增加,緩慢上升。通過(guò)D4的電流iD4漸減。Q實(shí)現(xiàn)零電流開通，導(dǎo)通的損耗較小。
    2）當(dāng)電流iD4減少為零時(shí)，D4進(jìn)入反向恢復(fù)狀態(tài)，通過(guò)電感L2的電流iL2=iL1＋irD4。D4反向電流irD4的變化率受到電感L2的控制，反向恢復(fù)損耗降低。
    3）主電感L2中電流緩慢增加，Q上的電壓uQ下降。電容C2通過(guò)D2、C1、L2、Q放電,C2上的電壓uC2下降。
    4）當(dāng)uC2下降為零時(shí),C2中的能量完全轉(zhuǎn)向C1、L2。L2中的電流飽和不變，uQ下降變?yōu)榱�，Q完成零電流開通過(guò)程。
    5）Q保持開通狀態(tài),與普通PFC電路的開關(guān)管狀態(tài)相同。
    6）Q關(guān)斷時(shí)，L2中的電流iL2通過(guò)D1流向C2，C2從零開始充電，Q實(shí)現(xiàn)零電壓關(guān)斷，關(guān)斷損耗較小。二極管D2、D3使uC2最終鉗位在輸出電壓VL。
    7）L2在導(dǎo)通時(shí)存儲(chǔ)的能量通過(guò)D1、D2流向C1，L2逐漸復(fù)位。當(dāng)L2復(fù)位后，C1中的能量通過(guò)D3輸出。
    8）當(dāng)C1兩端電壓變?yōu)榱銜r(shí)，D4正向?qū)�。Q完成零電壓關(guān)斷過(guò)程。
    9）Q保持關(guān)斷狀態(tài)直到開始進(jìn)入新的開關(guān)循環(huán)過(guò)程。
    Q的開關(guān)波形如圖2所示;Q的實(shí)測(cè)導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間如圖3所示。（電源負(fù)載22A） 

    從以上分析可知此無(wú)損吸收網(wǎng)絡(luò)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
    1）Q的最大工作電壓等于輸出電壓VL。
    2）PFC電路的輸出二極管D4的耐壓是VL與電感L2的反向電壓之和。
    3）Q中的電流上升率，即Q的開通損耗決定于電感L2兩端電壓和L2的電感量。
    4）Q兩端的電壓上升率，即Q的關(guān)斷損耗決定于流過(guò)電容C2的電流和C2的容量。
    5）由于開關(guān)動(dòng)作引起的存儲(chǔ)在L2和C2中的能量最終都輸出給了負(fù)載，保證了轉(zhuǎn)換器的工作效率。
2．2  DC/DC主電路設(shè)計(jì)
    DC/DC主電路采用單端雙正激電路。單端雙正激電路相對(duì)于其它拓?fù)潆娐方Y(jié)構(gòu)，開關(guān)管承受電壓低，在控制電路設(shè)計(jì)中不必?fù)?dān)心共態(tài)導(dǎo)通問題，也不會(huì)因電路不對(duì)稱發(fā)生高頻變壓器單向偏磁，即不存在變壓器飽和問題，是一種可靠性較高的電路�？紤]到整機(jī)的高度不超過(guò)60mm，以及變壓器工藝、安裝、散熱的要求，DC/DC變換采用雙變壓器、雙輸出電感結(jié)構(gòu)。變壓器原邊并聯(lián)，副邊各自用一個(gè)輸出電感，如圖4所示。 

 
圖4  雙正激無(wú)損吸收主電路

    該電路的無(wú)損吸收網(wǎng)絡(luò)不同于AC/DC部分電路所采用的無(wú)損吸收網(wǎng)絡(luò)。它僅使開關(guān)管完成了零電壓關(guān)斷過(guò)程。以下以開關(guān)Q2為例（Q1與Q2變化狀態(tài)相同），簡(jiǎn)述該網(wǎng)絡(luò)的工作原理。
    1）導(dǎo)通過(guò)程
    Q1、Q2開通時(shí)，除一路電流通過(guò)Q1、T1副邊、Q2外，另一路電流流過(guò)Q1、C5、L7、D10、C7、Q2形成LC振蕩回路，C5、C7被充電。當(dāng)A與B點(diǎn)之間的電壓uAB等于主電路電壓VDC時(shí)，由于D10的單向?qū)щ娦�，振蕩結(jié)束。電感L7起限制C7、C5中的電流變化的作用。Q1、Q2中流過(guò)的電流為從副邊折算到原邊的負(fù)載電流與C5、C7充電電流之和。
    2）關(guān)斷過(guò)程
    Q1、Q2關(guān)斷時(shí)，由于B點(diǎn)對(duì)地電壓為零，C7從零開始充電，Q2對(duì)地電壓uQ2緩慢上升，Q2零電壓關(guān)斷。加在Q2上的電壓因二極管D15的鉗位作用，最終為VDC。因此，B點(diǎn)電壓升為VDC。Q2實(shí)現(xiàn)零電壓關(guān)斷過(guò)程。
    由于變壓器勵(lì)磁電感、漏感及引線寄生電感所引起的感應(yīng)電勢(shì)的能量通過(guò)C7、D14返回電源，Q2上的電壓維持在VDC直到變壓器原邊磁通復(fù)位。此時(shí)，Q1、Q2上的電壓分別為VDC/2直到新的工作周期。
    Q2的開通期間與關(guān)斷期間的狀態(tài)與普通開關(guān)管同期間的狀態(tài)相同。
    圖5為實(shí)測(cè)Q2開關(guān)波形。圖6為實(shí)測(cè)Q2零電壓關(guān)斷波形。

    從以上分析中,可以總結(jié)出以下特點(diǎn)。
    1）電路中每個(gè)開關(guān)管的最大工作電壓等于電源電壓。
    2）Q1、Q2關(guān)斷的電壓上升率分別決定于電容C5、C7的容量。
2．3  控制電路設(shè)計(jì)
    為保證電源安全可靠地工作，電路設(shè)計(jì)中采用TOP224Y制作一反激式開關(guān)電源作為輔助源，如圖7所示。其兩路輸出分別為AC/DC部分和DC/DC部分的控制電路供電。

    AC/DC控制部分使用PFC控制芯片UC3854B。交流輸入過(guò)、欠壓、PFC變換直流電壓（400V）過(guò)、欠壓時(shí)都關(guān)閉UC3854，使PFC部分停止工作。這些故障信號(hào)通過(guò)隔離光耦傳遞到DC/DC控制電路，以達(dá)到在AC/DC部分工作不正常時(shí)保護(hù)主開關(guān)管的目的。
    DC/DC控制部分使用了PWM控制芯片UC3846，采用峰值電流型控制模式。峰值電流型控制模式相對(duì)于電壓控制模式，負(fù)載響應(yīng)速率快，具有逐脈沖限流特性，容易獲得下拖形狀的限流特性，非常適合在此應(yīng)用。
    n＋1冗余應(yīng)用時(shí)，多模塊必須有均流功能。該電源輸出電流較大，直接從DC輸出用分流器取電流信號(hào)功率損耗較大，同時(shí)裝配工藝較復(fù)雜。因此，本設(shè)計(jì)采取了原邊電流合成的方法。
    用電流傳感器取出開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)變壓器原邊的電流信號(hào)。該信號(hào)包含了變壓器的勵(lì)磁電流信號(hào)與輸出電感電流折算到變壓器原邊的電流信號(hào)。因輸出電感折算到原邊的電流遠(yuǎn)大于變壓器的勵(lì)磁電流，所以可認(rèn)為電流傳感器取出的即為輸出電感的充磁電流。這是輸出電感電流的上升部分，只要模擬出輸出電感續(xù)流時(shí)的下降部分，合成后即可得到輸出電感的電流信號(hào)，也為輸出電流信號(hào)。取出該合成后的電流信號(hào)后就可用于電流保護(hù)的控制與均流控制上了。
    如圖8所示，把電流傳感器取出的電流信號(hào)經(jīng)高速單向緩沖后向一電容充電。開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)關(guān)閉恒流源，而開關(guān)管關(guān)斷時(shí)打開恒流源對(duì)電容恒流放電。在選擇合適的電路參數(shù)后，電容上的電壓波形就與輸出電感上的電流成比例，放大后就可得到輸出電感電流，也即輸出電流。 

 
圖8  輸出電流合成電路