相比于傳統RCD鉗位反激和準諧振反激變換器，有源鉗位反激最大的優勢在于原邊功率管的ZVS可以實現。通過增加一個鉗位功率管和鉗位電容，變壓器漏感中的能量可以通過諧振過程被鉗位電容吸收。當ACF工作于CCM模式，實現主功率管ZVS的能量與漏感有關。因此，被諧振電容吸收的能量可以用于實現主功率管的ZVS，或者傳輸到副邊。然而，當開關頻率提高時，漏感往往較小，此部分能量可能不能滿足全輸入和負載范圍內ZVS的實現。當ACF工作于過渡模式或CrCM模式時，實現主功率ZVS的能量與勵磁電感有關。由于勵磁電感遠大于漏感，所以主功率管更容易實現ZVS。因此，CrCM模式下的ACF更適宜于應用在高頻環境中。但是，要滿足全輸入和全負載范圍內的高效工作，實現ZVS的能量和時間需要被調節以實現最優的ZVS調節。在這種情況下，ACF就需要同時實現輸出電壓穩定和ZVS調節的多目標控制策略。

圖1 幾種反激拓撲對比

圖2 CCM和CrCM ACF工作波形對比

接下來，將會介紹幾種ACF變換器的控制策略，并將對這些控制策略進行理論分析，作為ACF變換器設計和研究的些許參考。

首先介紹的是出自于TI的應用于ACF的專用控制器UCC28780中的控制策略，采用多模式控制實現負載調節，采用PCM控制實現輸出穩壓，采用自適應鉗位時間實現ZVS調節。該控制器可以實現自適應的partial和full ZVS 控制效果，可以達到1 MHz的開關頻率，既可以用于Si器件系統，也可用于GaN作為功率管的ACF系統。

圖3 UCC28780控制框圖

該控制器將全負載范圍分為四個區間，在不同的區間實現不同的控制模式。這四個工作模式分別是自適應幅值調節（AAM），自適應跳周期模式（ABM），低功耗模式（LPM）和待機功耗模式（SBP）。通過檢測電流峰值控制信號Vcs的大小，判斷負載狀態，并調節ACF在不同模式下工作。

在AAM中，通過PCM調節主功率管的導通時間，實現輸出電壓穩定；通過檢測橋臂中點電壓，判斷當前周期ZVS的實現情況，如果未實現，則在下個周期增大鉗位管的導通時間，如果實現，則在下個周期減小鉗位管的導通時間，從而實現自適應的ZVS調節。在這種情況下，ACF工作于變頻模式。在該模式下，不同負載下的電流峰值會發生變化，但谷值電流基本維持不變。然而，谷值電流隨著輸入電壓的不同而有所不同。主功率管的導通時間設置在電感電流為0的點，以實現盡可能大的效率工作，這樣也保證了自適應死區調節的實現。

圖4 AAM

ABM具有和ON-OFF控制相同的控制邏輯，在Burst大的開關周期內實現功率管正常工作和關閉工作兩種狀態，在功率管開關周期內具有和AAM完全相同的控制方式。Burst大周期內功率管的開關次數Nsw與負載大小有關，可以用下式表示。輸出電壓紋波和可聞噪聲的問題在該控制模式下也有被考慮到。此外，更細節的是，不僅第一個開關周期內主功率管在電感電流為0時開啟，而且最后一個開關周期內鉗位管在電感電流為0時關斷，以盡可能保持最優的效率，也避免產生過大的電壓噪聲。

圖5 ABM

當Nsw隨著負載下降到2時，進入LPM。在該模式下，只有主功率管開啟，鉗位管關閉，ACF相當于工作在傳統臨界反激模式。在該模式下同樣通過ON-OFF控制主功率管的正常工作， ON-OFF的周期被固定在25kHz。LPM通過調節主功率的導通時間調節負載大小。

圖 6 LPM

當主功率管的導通時間下降的最小的導通時間ton(min)時，該芯片進入SBP模式。該模式下，主功率管導通時間、開關頻率、ON-OFF周期全部固定。

通過這四個工作模式，ACF可以實現自適應的負載、輸出電壓、ZVS調節。該控制策略下ACF的頻率及Nsw變化曲線如下圖所示。

圖7 頻率及Nsw變化曲線

四個模式下的功能以及PWMH、ZVS的狀態可見下表。

基于此控制芯片，TI設計了多款不同參數的ACF變換器樣機。其中，最高的開關頻率設置在300kHz，最高的效率可以達到94.7%，最高的功率密度可以達到30W/in3，市面上也有多款采用此控制器的ACF產品上市，并取得了不錯的效果。有關該控制方案的優缺點分析將和其他的控制方案一起總結整理后給出。