CN114221549B - 一种级联电路的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种级联电路的控制方法，级联电路包括前级升降压电路和后级隔离开关电源电路，升降压电路包括开关管Q1至Q4、电感L和电容C1；当级联电路输入正电压小于升降压电路输出正电压时，级联电路工作在升压模式，升压模式至少包括励磁和去磁阶段，无论励磁还是去磁阶段，开关管Q1均保持导通，开关管Q2均保持关断；励磁阶段时开关管Q4和原边开关电路均导通，有源钳位开关管Q3关断；去磁阶段时开关管Q4关断，有源钳位开关管Q3导通或部分时段导通，原边开关电路的部分开关管导通，从而通过变压器将能量从原边传递到副边。本发明利用开关管Q4、Q3和电容C1组成的有源钳位电路结合升降压控制方法，使开关管的器件选型，EMI和效率得以大幅优化。

Description

一种级联电路的控制方法
技术领域
本发明涉及开关电源领域，特别涉及一种级联电路的控制方法。
背景技术
请参考图1，其为公知的Buck+推挽两级级联电路，母线电容C1将前级Buck和后级推挽解耦，工作过程彼此基本不影响，前级Buck的输出母线电压以电压源的形式为后级推挽供电，形成电压馈电的工作方式，常用于宽输入电压场景，相较于反激，正激等单级拓扑，图1中后级推挽电路与输入电压的变化完全解耦，原副边开关管选型和变压器设计变得非常简单，同时提高了电源工作效率，降低了成本，减小了产品体积，但是当输入电压的最小电压值较小时，电路效率降低明显，这是因为图1中前级Buck电路决定了Vbus电压需要小于最小输入电压Vin，比如输入电压Vin范围为9～36V，Vbus电压设置为6V，400W输出，按照90％的转换效率，则图1中开关管Q1，Q2，Q5，Q6和电感L流过的最大电流均大于74A，导通损耗非常大。
为了减小导通损耗，需要提高Vbus电压，请参考图2，将图1中的前级Buck电路换为Buck-Boost电路，将Vbus电压提升到24V，则图2中开关管Q5和Q6流过的最大电流仅大于18.5A，开关管Q1，Q2和电感L流过的最大电流均降低，电路总的导通损耗减小，效率提升。但是相对于图1，增加的开关管Q3和Q4连接在功率回路中，开关管Q3和Q4会产生导通损耗和开关损耗，并且还增加了开关电源的成本和体积。
请参考图3和图4，其为1979年申请，公开号为DE2941009A1的德国专利中的图3和图4，该专利公开了一种Buck+推挽电流馈电电路和控制方法，前级Buck和后级推挽之间没有母线电容，工作过程彼此互为影响，前级Buck的输出电流以电流源的形式为后级推挽供电，形成电流馈电的工作方式，实现了宽压输入隔离型升降压功能。另外，在1998年出版的《Switching Power Supply Design》一书中的电流馈电章节，提到了Buck+推挽的电路和控制，与图3和图4相似，请参考图5，虽然相较于图2省去了开关管Q3、开关管Q4和电容C1，但是电感L中的电流与变压器T的漏感电流不一致时，Vbus产生的尖峰电压叠加变压器漏感的能量使开关管Q5和Q6的尖峰电压应力非常大，且开关管Q5和Q6同时导通对电感L进行励磁的电流要经过变压器T的原边绕组，使变压器的原边导通损耗变大。
发明内容
鉴于现有两级级联电路存在的问题，本发明要解决的技术问题是提出一种种级联电路的控制方法，提高电源工作效率，降低电源成本和体积。
本发明所提出的级联电路的控制方法的实施例的技术方案如下：
一种级联电路的控制方法，所述级联电路包括升降压电路和隔离开关电源电路；所述的升降压电路包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q4、电感L、有源钳位开关管Q3和有源钳位电容C1；所述的隔离开关电源电路包括：原边开关电路、变压器及副边整流电路；开关管Q1的一端同时作为升降压电路的输入正和级联电路的输入正，开关管Q1的另一端同时连接开关管Q2的一端和电感L的一端，电感L的另一端、开关管Q4的一端和有源钳位电容C1的一端连接在一起作为升降压电路的输出正，有源钳位电容C1的另一端连接有源钳位开关管Q3的一端，开关管Q2的另一端、开关管Q4的另一端和有源钳位开关管Q3的另一端连接在一起同时作为升降压电路的输入电源地和级联电路的输入地；隔离开关电源电路的输入正连接升降压电路的输出正，隔离开关电源电路的输入负连接升降压电路的输入电源地，隔离开关电源电路的输出正作为级联电路的输出正，隔离开关电源电路的输出负作为级联电路的输出负；
所述级联电路控制方法包括：当级联电路输入正的电压小于升降压电路输出正的电压时，级联电路工作在升压模式，升压模式至少包括励磁阶段和去磁阶段，其中无论是励磁阶段还是去磁阶段，开关管Q1均保持导通，开关管Q2均保持关断；励磁阶段时开关管Q4和原边开关电路均导通，有源钳位开关管Q3关断；去磁阶段时开关管Q4关断，有源钳位开关管Q3导通或部分时段导通，原边开关电路的部分开关管导通，从而通过变压器将能量从原边传递到副边。
优选地，所述的原边开关电路包括两个开关管，所述的两个开关管与变压器组成推挽电路；所述的副边整流电路包括两个开关管，所述的两个开关管与所述的变压器组成全波整流电路。
优选地，所述的原边开关电路包括四个开关管，所述的四个开关管与变压器组成全桥电路；所述的副边整流电路包括两个开关管，所述的两个开关管与所述的变压器组成全波整流电路。
优选地，所述的原边开关电路包括四个开关管，所述的四个开关管与变压器组成全桥电路；所述的副边整流电路包括四个开关管，所述的四个开关管与所述的变压器组成全桥整流电路。
优选地，所述的原边开关电路包括两个开关管，所述的两个开关管与变压器组成推挽电路；所述的副边整流电路包括四个开关管，所述的四个开关管与所述的变压器组成全桥整流电路。
优选地，所述的开关管Q1、开关管Q2、开关管Q4和有源钳位开关管Q3为MOS管、三极管或者IGBT。
进一步地，当级联电路输入正的电压大于升降压电路输出正的电压时，级联电路工作在降压模式，降压模式至少包括励磁阶段和去磁阶段，其中无论是励磁阶段还是去磁阶段，开关管Q4均保持关断，有源钳位开关管Q3导通或部分时段导通；励磁阶段时开关管Q2关断，开关管Q1和原边开关电路的部分开关管导通，从而通过变压器将能量从原边传递到副边；去磁阶段时开关管Q1关断，开关管Q2和原边开关电路的部分开关管导通，从而通过变压器将能量从原边传递到副边。
本发明通过电流馈电的方式，利用开关管Q4，有源钳位开关管Q3和有源钳位电容C1组成的有源钳位电路结合升降压控制方法，使开关管的器件选型，EMI和效率得以大幅优化，从而带来成本的降低和体积的减小，有益效果详细分析如下：
(1)相较于图1中的现有技术，本发明通过提高母线Vbus电压降低了前级升降压电路，后级隔离开关电源电路的原边开关电路和变压器原边的导通电流和导通损耗，有利于开关管的器件选型，提高了电路的工作效率。
(2)相较于图2中的现有技术，本发明将图2中开关管Q3从串联在功率回路变更为有源钳位开关管Q3，导通损耗明显降低，并且有源钳位开关管Q3无反向恢复问题，使得电路的EMI得到改善；
(3)在升压模式的励磁阶段，图2只有开关管Q4导通，而本发明则是开关管Q4和原边开关电路均导通，使用本发明的级联电路采用本发明提供的控制方法后，能减小导通阻抗，从而降低导通损耗，提高电路的工作效率，并且导通阻抗的减小在升压模式的励磁阶段更为明显。
(4)现有技术图5在升压模式的励磁阶段，开关管Q5和开关管Q6导通，励磁电流经过开关管Q5、开关管Q6和变压器原边绕组，当开关管Q5或开关管Q6关断来结束励磁阶段并开启升压模式的去磁阶段时，由于电感L中的电流与变压器T漏感电流不一致，产生的Vbus尖峰电压叠加变压器漏感的能量使开关管Q5和开关管Q6的尖峰电压应力非常大，所以开关管Q5和开关管Q6须选择高耐压开关管，导致其导通阻抗大，变压器原边及开关管Q5和开关管Q6的总体导通损耗大；使用本发明的级联电路，在升压模式的励磁阶段，控制开关管Q4和原边开关电路均导通，由于开关管Q4的电压应力低，所以其导通阻抗小，且小于原边开关电路导通时的阻抗，因此励磁电流主要经过开关管Q4，从而大幅降低原边开关电路和变压器原边的导通损耗，同时利用有源钳位电容C1和有源钳位开关管Q3组成的钳位网络大幅降低原边开关电路中开关管的电压尖峰应力，改善了开关管的选型和EMI，提高了电路的工作效率。
附图说明
图1为现有Buck+推挽两级级联电路原理图；
图2为现有Buck-Boost+推挽两级级联电路原理图；
图3为现有Buck+推挽电流馈电电路原理图；
图4为现有Buck+推挽电流馈电电路的控制时序图；
图5为另一种现有Buck+推挽电流馈电电路原理图；
图6为本发明级联电路的控制方法所适用的级联电路原理图；
图7为图6中的后级隔离开关电源电路的第一种原理图；
图8为图6中的后级隔离开关电源电路的第二种原理图；
图9为图6中的后级隔离开关电源电路的第三种原理图；
图10为图6中的后级隔离开关电源电路的第四种原理图。
具体实施方式
图6为本发明级联电路的控制方法所适用的级联电路原理图，如图6所示，级联电路包括前级升降压电路和后级隔离开关电源电路。
前级升降压电路包括输入电源正、输入电源地、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q4、电感L、有源钳位开关管Q3和有源钳位电容C1；
后级隔离开关电源电路包括原边开关电路、变压器及副边整流电路；
其中，开关管Q1的一端连接至输入电源Vin，即升降压电路的输入正，同时也是级联电路的输入正，开关管Q1的另一端和开关管Q2的一端与电感L的一端连接，电感L的另一端、开关管Q4的一端、有源钳位电容C1的一端和后级隔离开关电源电路的一端连接至母线Vbus，即升降压电路的输出正，同时也是隔离开关电源电路的输入正，有源钳位电容C1的另一端连接至有源钳位开关管Q3的一端，开关管Q2的另一端、开关管Q4的另一端、后级隔离开关电源电路的另一端和有源钳位开关管Q3的另一端连接至输入电源GND，即升降压电路的输入电源地GND，同时也是级联电路的输入地和隔离开关电源电路的输入负，隔离开关电源电路的输出正作为级联电路的输出正，隔离开关电源电路的输出负作为级联电路的输出负；
原边开关电路可以是推挽电路，也可以是全桥电路；
副边整流电路可以是全波整流电路，也可以是全桥整流电路；
需要说明的是：开关管采用金属氧化物半导体晶体管(MOSFET)，但是，其它类型的电控开关器件，例如，双极性晶体管(BJT)以及绝缘栅型晶体管(IGBT)等开关管也均可以作为本实施例的开关管。
本发明级联电路至少包括升压模式和降压模式，当输入电源Vin电压小于母线Vbus电压时，级联电路工作在升压模式；当输入电源Vin电压大于母线Vbus电压时，级联电路工作在降压模式。
升压模式至少包括励磁阶段和去磁阶段，其中无论是励磁阶段还是去磁阶段，开关管Q1均保持导通，开关管Q2均保持关断；励磁阶段时开关管Q4和原边开关电路均导通，有源钳位开关管Q3关断；去磁阶段时开关管Q4关断，有源钳位开关管Q3导通或部分时段导通，原边开关电路的部分开关管导通，从而通过变压器将能量从原边传递到副边。
降压模式至少包括励磁阶段和去磁阶段，其中无论是励磁阶段还是去磁阶段，开关管Q4均保持关断，有源钳位开关管Q3导通或部分时段导通；励磁阶段时开关管Q2关断，开关管Q1和原边开关电路的部分开关管导通，从而通过变压器将能量从原边传递到副边；去磁阶段时开关管Q1关断，开关管Q2和原边开关电路的部分开关管导通，从而通过变压器将能量从原边传递到副边。
本发明级联电路及其控制方法将母线Vbus电压维持在小于最大输入电源Vin电压，大于最小输入电源Vin电压，从而降低了前级升降压电路和原边开关电路中开关管的电流应力，有源钳位开关管Q3和有源钳位电容C1组成的有源钳位电路及控制方法降低了原边开关电路中开关管的尖峰电压应力，特别是升压模式时开关管Q4通过分流原边开关电路的电流，降低了原边开关电路中开关管和变压器原边的导通损耗，由于变压器原边电流的减少，使漏感能量变少也间接的降低了原边开关电路中开关管的尖峰电压应力，从而有利于开关管的器件选型和EMI，提高电源的工作效率。
请参考图7，图7为图6中的后级隔离开关电源电路的第一种原理图，包括原边开关电路、变压器T1及副边整流电路；原边开关电路包括两个开关管，两个开关管与变压器组成推挽电路；副边整流电路包括两个开关管，两个开关管与所述的变压器组成全波整流电路；具体如下：
原边开关电路包括开关管Q101和开关管Q102；
变压器T1包括具有中心抽头的原边绕组和具有中心抽头的副边绕组；
副边整流电路包括开关管Q201和开关管Q202；
开关管Q101的一端连接至变压器T1原边绕组的同名端，开关管Q102的一端连接至变压器T1原边绕组的异名端，开关管Q101的另一端和开关管Q102的另一端连接至输入电源地GND，变压器T1原边绕组的中心抽头连接至母线Vbus；开关管Q201的一端连接至变压器T1副边绕组的同名端，开关管Q202的一端连接至变压器T1副边绕组的异名端，开关管Q201的另一端和开关管Q202的另一端连接至级联电路的输出负，变压器T1副边绕组的中心抽头连接至级联电路的输出正Vo，级联电路的输出正和级联电路的输出负之间用于给所连接的负载提供能量。
升压模式至少包括励磁阶段和去磁阶段，励磁阶段时开关管Q101和开关管Q102均导通，开关管Q201和开关管Q202均关断；去磁阶段分为两种，交替工作，其一：开关管Q101和开关管Q201均关断，开关管Q102和开关管Q202均导通，变压器T1将能量从原边传递到副边；其二：开关管Q101和开关管Q201均导通，开关管Q102和开关管Q202均关断，变压器T1将能量从原边传递到副边。
降压模式至少包括两种交替工作的工作状态，其一：开关管Q101和开关管Q201均关断，开关管Q102和开关管Q202均导通；其二：开关管Q101和开关管Q201均导通，开关管Q102和开关管Q202均关断，这两种工作状态变压器T1均能将能量从原边传递到副边。
请参考图8，图8为图6中的后级隔离开关电源电路的第二种原理图，包括原边开关电路、变压器T1及副边整流电路；原边开关电路包括四个开关管，四个开关管与变压器组成全桥电路；副边整流电路包括两个开关管，两个开关管与所述的变压器组成全波整流电路；具体如下：
原边开关电路包括开关管Q111、开关管Q112、开关管Q113和开关管Q114；
变压器T1包括一个原边绕组和具有中心抽头的副边绕组；
副边整流电路包括开关管Q211和开关管Q212；
开关管Q111的一端和开关管Q113的一端连接至母线Vbus，开关管Q111的另一端和开关管Q112的一端连接至变压器T1原边绕组的异名端，开关管Q113的另一端和开关管Q114的一端连接至变压器T1原边绕组的同名端，开关管Q112的另一端和开关管Q114的另一端连接至输入电源地GND；开关管Q211的一端连接至变压器T1副边绕组的同名端，开关管Q202的一端连接至变压器T1副边绕组的异名端，开关管Q211的另一端和开关管Q212的另一端连接至级联电路的输出负，变压器T1副边绕组的中心抽头连接至级联电路的输出正Vo，级联电路的输出正和级联电路的输出负之间用于给所连接的负载提供能量。
升压模式至少包括励磁阶段和去磁阶段，励磁阶段时开关管Q111，开关管Q112，开关管Q113和开关管Q114均导通，开关管Q211和开关管Q212均关断；去磁阶段分为两种，交替工作，其一：开关管Q111，开关管Q114和开关管Q211均关断，开关管Q112，开关管Q113和开关管Q212均导通，变压器T1将能量从原边传递到副边；其二：开关管Q112，开关管Q113和开关管Q212均关断，开关管Q111，开关管Q114和开关管Q211均导通，变压器T1将能量从原边传递到副边。
降压模式至少包括两种交替工作的工作状态，其一：开关管Q111，开关管Q114和开关管Q211均关断，开关管Q112，开关管Q113和开关管Q212均导通；其二：开关管Q112，开关管Q113和开关管Q212均关断，开关管Q111，开关管Q114和开关管Q211均导通，这两种工作状态变压器T1均能将能量从原边传递到副边。
请参考图9，图9为图6中的后级隔离开关电源电路的第三种原理图，包括原边开关电路、变压器T1及副边整流电路；原边开关电路包括四个开关管，四个开关管与变压器组成全桥电路；副边整流电路包括四个开关管，四个开关管与所述的变压器组成全桥整流电路；具体如下：
原边开关电路包括开关管Q121、开关管Q122、开关管Q123和开关管Q124；
变压器T1包括一个原边绕组和一个副边绕组；
副边整流电路包括开关管Q221、开关管Q222、开关管Q223和开关管Q224；
开关管Q121的一端和开关管Q123的一端连接至母线Vbus，开关管Q121的另一端和开关管Q122的一端连接至变压器T1原边绕组的异名端，开关管Q123的另一端和开关管Q124的一端连接至变压器T1原边绕组的同名端，开关管Q122的另一端和开关管Q124的另一端连接至输入电源地GND；开关管Q221的另一端和开关管Q222的一端连接至变压器T1副边绕组的同名端，开关管Q223的另一端和开关管Q224的一端连接至变压器T1副边绕组的异名端，开关管Q222的另一端和开关管Q224的另一端连接至级联电路的输出负，开关管Q221的一端和开关管Q223的一端连接至级联电路的输出正Vo，级联电路的输出正和级联电路的输出负之间用于给所连接的负载提供能量。
升压模式至少包括励磁阶段和去磁阶段，励磁阶段时开关管Q121，开关管Q122，开关管Q123和开关管Q124均导通，开关管Q221，开关管Q222，开关管Q223和开关管Q224均关断；去磁阶段分为两种，交替工作，其一：开关管Q121，开关管Q124，开关管Q222和开关管Q223均关断，开关管Q122，开关管Q123，开关管Q221和开关管Q224均导通，变压器T1将能量从原边传递到副边；其二：开关管Q121，开关管Q124，开关管Q222和开关管Q223均导通，开关管Q122，开关管Q123，开关管Q221和开关管Q224均关断，变压器T1将能量从原边传递到副边。
降压模式至少包括两种交替工作的工作状态，其一：开关管Q121，开关管Q124，开关管Q222和开关管Q223均关断，开关管Q122，开关管Q123，开关管Q221和开关管Q224均导通；其二：开关管Q121，开关管Q124，开关管Q222和开关管Q223均导通，开关管Q122，开关管Q123，开关管Q221和开关管Q224均关断，这两种工作状态变压器T1均能将能量从原边传递到副边。
请参考图10，图10为图6中的后级隔离开关电源电路的第四种原理图，包括原边开关电路、变压器T1及副边整流电路；原边开关电路包括两个开关管，四个开关管与变压器组成推挽电路；副边整流电路包括四个开关管，四个开关管与所述的变压器组成全桥整流电路；具体如下：
原边开关电路包括开关管Q131和开关管Q1323；
变压器T1包括一个具有中心抽头的原边绕组和一个副边绕组；
副边整流电路包括开关管Q231、开关管Q232、开关管Q233和开关管Q234；
开关管Q131的一端连接至变压器T1原边绕组的同名端，开关管Q132的一端连接至变压器T1原边绕组的异名端，开关管Q131的另一端和开关管Q132的另一端连接至输入电源地GND，变压器T1原边绕组的中心抽头连接至母线Vbus；开关管Q231的另一端和开关管Q232的一端连接至变压器T1副边绕组的同名端，开关管Q233的另一端和开关管Q234的一端连接至变压器T1副边绕组的异名端，开关管Q232的另一端和开关管Q234的另一端连接至级联电路的输出负，开关管Q231的一端和开关管Q233的一端连接至级联电路的输出正Vo，级联电路的输出正和级联电路的输出负之间用于给所连接的负载提供能量。
升压模式至少包括励磁阶段和去磁阶段，励磁阶段时开关管Q131和开关管Q132均导通，开关管Q231，开关管Q232，开关管Q233和开关管Q234均关断；去磁阶段分为两种，交替工作，其一：开关管Q131，开关管Q232和开关管Q233均关断，开关管Q132，开关管Q231和开关管Q234均导通，变压器T1将能量从原边传递到副边；其二：开关管Q131，开关管Q232和开关管Q233均导通，开关管Q132，开关管Q231和开关管Q234均关断，变压器T1将能量从原边传递到副边。
降压模式至少包括两种交替工作的工作状态，其一：开关管Q131，开关管Q232和开关管Q233均关断，开关管Q132，开关管Q231和开关管Q234均导通；其二：开关管Q131，开关管Q232和开关管Q233均导通，开关管Q132，开关管Q231和开关管Q234均关断，这两种工作状态变压器T1均能将能量从原边传递到副边。
上述实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干等同替换、改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种级联电路的控制方法，所述级联电路包括升降压电路和隔离开关电源电路；所述的升降压电路包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q4、电感L、有源钳位开关管Q3和有源钳位电容C1；所述的隔离开关电源电路包括：原边开关电路、变压器及副边整流电路；开关管Q1的一端同时作为升降压电路的输入正和级联电路的输入正，开关管Q1的另一端同时连接开关管Q2的一端和电感L的一端，电感L的另一端、开关管Q4的一端和有源钳位电容C1的一端连接在一起作为升降压电路的输出正，有源钳位电容C1的另一端连接有源钳位开关管Q3的一端，开关管Q2的另一端、开关管Q4的另一端和有源钳位开关管Q3的另一端连接在一起同时作为升降压电路的输入电源地和级联电路的输入地；隔离开关电源电路的输入正连接升降压电路的输出正，隔离开关电源电路的输入负连接升降压电路的输入电源地，隔离开关电源电路的输出正作为级联电路的输出正，隔离开关电源电路的输出负作为级联电路的输出负；
其特征在于，所述级联电路控制方法包括：当级联电路输入正的电压小于升降压电路输出正的电压时，级联电路工作在升压模式，升压模式至少包括励磁阶段和去磁阶段，其中无论是励磁阶段还是去磁阶段，开关管Q1均保持导通，开关管Q2均保持关断；励磁阶段时开关管Q4和原边开关电路均导通，有源钳位开关管Q3关断；去磁阶段时开关管Q4关断，有源钳位开关管Q3导通或部分时段导通，原边开关电路的部分开关管导通，从而通过变压器将能量从原边传递到副边。
2.根据权利要求1所述的级联电路的控制方法，其特征在于：所述的原边开关电路包括两个开关管，所述的两个开关管与变压器组成推挽电路；所述的副边整流电路包括两个开关管，所述的两个开关管与所述的变压器组成全波整流电路。
3.根据权利要求1所述的级联电路的控制方法，其特征在于：所述的原边开关电路包括四个开关管，所述的四个开关管与变压器组成全桥电路；所述的副边整流电路包括两个开关管，所述的两个开关管与所述的变压器组成全波整流电路。
4.根据权利要求1所述的级联电路的控制方法，其特征在于：所述的原边开关电路包括四个开关管，所述的四个开关管与变压器组成全桥电路；所述的副边整流电路包括四个开关管，所述的四个开关管与所述的变压器组成全桥整流电路。
5.根据权利要求1所述的级联电路的控制方法，其特征在于：所述的原边开关电路包括两个开关管，所述的两个开关管与变压器组成推挽电路；所述的副边整流电路包括四个开关管，所述的四个开关管与所述的变压器组成全桥整流电路。
6.根据权利要求1任一项所述的级联电路的控制方法，其特征在于：所述的开关管Q1、开关管Q2、开关管Q4和有源钳位开关管Q3为MOS管、三极管或者IGBT。
7.根据权利要求1至6任一项所述的级联电路的控制方法，其特征在于：
当级联电路输入正的电压大于升降压电路输出正的电压时，级联电路工作在降压模式，降压模式至少包括励磁阶段和去磁阶段，其中无论是励磁阶段还是去磁阶段，开关管Q4均保持关断，有源钳位开关管Q3导通或部分时段导通；励磁阶段时开关管Q2关断，开关管Q1和原边开关电路的部分开关管导通，从而通过变压器将能量从原边传递到副边；去磁阶段时开关管Q1关断，开关管Q2和原边开关电路的部分开关管导通，从而通过变压器将能量从原边传递到副边。
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