IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是功率电子领域中的一种重要的半导体器件，它结合了MOSFET的电压控制能力和双极型晶体管的大电流处理能力。IGBT的正常工作对于许多电力转换应用如逆变器、变频器及开关电源等至关重要。然而，在IGBT的关断过程中，由于电路中电感元件的存在，会产生电压尖峰，对IGBT的安全运行造成威胁。为了解决这一问题，IGBT有源钳位技术应运而生。 有源钳位技术的核心目标是限制IGBT集电极的电位，防止其在关断瞬间上升到过高的水平，从而避免电压尖峰对IGBT造成的损坏。有源钳位电路在IGBT过载或桥臂短路等异常工作状态下才会启动，以保护IGBT，而平时不工作。 最简单的有源钳位电路由TVS管（瞬态抑制二极管）和快速恢复二极管组成，通过TVS的击穿，将多余的电压能量消耗掉，避免IGBT承受过高的电压。在有源钳位电路中，TVS击穿后会形成一个电流路径，将电流引入IGBT的门极，门极电压的上升会使得IGBT更容易进入关断状态，平滑降低电流，减小集电极电压的尖峰。 有源钳位电路的控制环路可以用自动控制理论进行分析和建模。在控制理论中，反馈是核心概念之一，它涉及到将物理量的一部分回传至前一个环节以调整该物理量的过程。在有源钳位中，负反馈环路的作用就是对集电极电位进行压制，使之不会超过某个预设值。 数学模型分析表明，有源钳位电路可以通过控制环路的前向传递函数P和反馈传递函数G来进行描述。Vz代表环路给定值，即TVS管的击穿电压；Vc是被控对象，也就是IGBT的集电极电位。前向传递函数P代表IGBT门极对集电极的影响能力，而反馈传递函数G则代表集电极信号传递到门极的路径行为。电路的带宽，即控制环路的响应速度，对于控制集电极电位至关重要。如果带宽不足，将无法有效控制集电极电位，导致电压钳不住，甚至发生严重的超调现象。 影响有源钳位电路带宽的因素主要有两个：一个是IGBT门极对集电极的影响能力，这个环节由IGBT芯片决定；另一个是TVS回路的性能，TVS的选择和布局对电路性能有显著影响。TVS的快速反应特性以及TVS与IGBT模块之间的连接路径必须尽可能短，以避免路径延迟对电路性能的负面影响。 总结起来，IGBT有源钳位技术的要点包括： 1. 通过负反馈环路的建立，防止IGBT集电极电位过高。 2. 有源钳位电路在故障状态下或IGBT处于临界工作状态时动作。 3. 理解有源钳位电路可以通过自动控制理论进行数学建模。 4. 电路带宽必须足够高，以快速响应集电极电位的变化。 5. 选择合适的TVS器件，并优化其与IGBT模块的连接路径，是实现高效有源钳位的关键。 有源钳位技术对于提高IGBT的可靠性和延长其使用寿命具有重要意义，是电力电子系统设计中不可忽视的技术手段。

为满足ATX的高效率要求，带有源钳位电路的单开关反激式开关变换器逐步取代了传统的双开关正激变换器在消费类电子产品市场中的地位。本文改进了带有源钳位的反激式变换电路在开关管导通与断开时控制策略，详细推导了开关电路励磁电感及钳位电容的设计模型，并给出了各阶段的等效电路图并仿真。最后通过算例仿真实验验证了该反激式有源钳位电路可以极大地降低开关管的损耗，改善输出电流的波形质量，降低谐波含量。

描述 此 2kW 隔离式双向直流/直流转换器参考设计 (TIDA-00951) 可在 400V 直流总线和 12 - 14 节锂电池组之间进行电力传输，可用于 UPS、电池备份和电力存储等应用。在备用模式下，此参考设计可用作采用 ZVS 技术的有源钳位升压转换器，将电源从 48V 电池传输至 400V 直流总线。当用作电压馈入式全桥电池充电器，从 400V 直流总线为 48V 电池充电时，此参考设计可实现大于 93% 的效率。此参考设计还设有内置直流总线和电池过流保护，并设有过压保护。 特性 数控隔离式双向直流/直流转换器 可作为有源钳位全桥升压转换器，高负载条件下 ZCS 与 ZVS 一同开启，用于低压 FET，同时 ZVS 用于高压开关 宽运行范围:36V 至 60V 电池供电及 300V 至 400V 直流总线 在低压侧采用 100V FET 的成本优化设计，无需并行使用功率高达 2kW 的多个 FET 具有可在 100uS 时间范围内快速从电池充电模式转换为备用模式的快速模式 使用 TIDA-01281 参考设计上的 TMS320F28033 数字控制器来控制运行 用于监控电池电流的高侧电流检测，基于 TIDA-01141 参考设计的板载 INA240 使用 TIDA-01159 参考设计中的增强型隔离闸极驱动器 UCC21520 来驱动高压全桥

本文介绍的双晶体管正激有源钳位开关电源同时拥有单晶正激有源钳位和双晶正激两者的优点，适合于高压中大功率应用，并且磁芯得到有效的复位，磁芯利用率得到提高，占空比可以超过0.5，甚至可以达到0.7。供读者参考。

介绍了关于有源钳位zvt-pwm正激变换器的详细说明，提供电源逆变器的技术资料的下载。

三相有源中性点钳位电路在SPWM调制下输出五电平

有源钳位正激变换器并非完美无缺，零电压软开关特性也并非总能实现。因而，在工业应用中，对该电路进行优化设计显得尤为重要。本文针对有源钳位正激变换器拓扑，进行了详细的理论分析，指出了该电路的局限性，并给出了一种优化设计方法。

有源钳位是现在高功率大电流DCDC变换常见的一种拓扑选择

本文从原理出发分析了在推挽逆变器中两开关管漏极产生尖峰的原因，提出了改进方法，并在实际应用中得到验证是可行的，相比于传统推挽逆变器，极大地提升了了性能，提高了效率和稳定性。

资料-有源钳位电路.zip