LCD电感电容二极管无损复位电路工作原理是变压器初级励磁电感Lm两端并联复位电容Cr，开关管S关断后，Lm在激磁过程中存储的能量全部转移到Cr，完成变压器的磁通复位。然后，Cr与一个复位电感Lr串联，Lr与Cr组成谐振回路，将Cr从Lm获得的能量，再全部转移到Lr。如果Cr足够大，可以看作电压源VCr。最后，Lr连接到输入电源Vin，Lr从Cr获得的能量全部返回到Vin，实现无损耗的磁通复位。复位过程中，能量转移的路径为：Lm-->Cr-->Lr--> Vin。
开关管S关断时，Cr与Lm并联，完成能量转化和磁通复位；开关管S导通时，开关节点SW（开关管漏极、变压器和Cr的共同连接点）连接到输入电源的地，如果将Lr的上端与Cr的左端连接，Lr的下端与输入电源的地连接，正好组成闭合的谐振回路。然后，Lr的上端与Cr的左端一起连接到输入电源的正端，不但符合Lm与Cr并联的连接关系，同时也满足Lr连接到Vin的电路状态，如图1所示。
图1 复位Cr与Lr的连接方式
图1中的电路有如下问题：
（1）开关管S导通时，输入电源将正向直接加到Cr两端，Vin直接对Cr充电；同时，输入电压Vin直接加到Lr，对Lr的激磁，输入电源额外向Cr、Lr提供能量，影响变压器磁通复位工作。
（2）开关管S导通时，Cr与Lr谐振电流到峰值后下降到0，会继续反向谐振，导致Lr的能量无法回馈到输入端，磁通复位电路无法正常工作。
(a) 输入电源向Cr与Lr影提供能量
(b) Cr与Lr反向谐振
图2 输入电源对Cr与Lr影响
二极管具有单向流过电流的特性，因此，可以根据电流方向实现元件相互之间的隔离。开关管关断后变压器磁通复位时，iLm对Cr充电电流方向从右向左；开关管导通时，Cr对Lr的激磁电流方向也就是Cr放电电流方向从左向右，Cr的水平支路要流过二个方向的电流，因此，二极管不能串联在Cr的水平支路。
如果在Lr的上端及Cr的左端的共同连接点与输入电源Vin之间串联一个二极管D3，D3的方向向上，这样就可以消除问题1的影响。同时，D3既不会影响变压器磁通复位过程中iLm对Cr充电（D3的方向与iLm对Cr充电电流的方向一致），也不会影响Lr向输入电源回馈能量（D3的方向与Lr向输入电源回馈能量的电流方向一致），如图3所示。
图3 复位电路增加二极管
Lr串联一个二极管D4，D4的方向向上，这样就可以消除问题2的影响。同时，D4既不会影响开关管导通期间Cr中存储的能量向Lr转换（D4的方向与Cr对Lr激磁的电流方向一致），也不会影响Lr向输入电源回馈能量（D4的方向与Lr向输入电源回馈能量的电流方向一致）。另外，D4限制Lr与Cr只能完成正半周期的谐振过程（Lr与Cr谐振电流只能顺时针流动，无法反向，不能逆时针流动），防止在异常情况下，Lr对Cr反向充电。
1、LCD复位工作过程
完整复位电路与工作波形，如图4、图5所示，LCD电感电容二极管无损复位电路正激变换器整个工作过程有7个状态。
图4 LCD复位电路
图5 LCD复位电路工作波形
（1）状态1：t0-t1阶段
(a) iLm为负向电流
(b) iLm变为正负向电流
(c) VCr电压反向
图6 工作状态1
在t=t0时刻，开关周期开始，开关管S导通，输出整流管D1导通，输出续流管D2关断，变压器初级电压为Vin，Lm正向激磁，励磁电感电流iLm从初始负电流开始，随时间绝对值降低，从第1象限向第3象限过渡。
其中，ILm(0)为iLm的初始值。在t0-t1中间某时刻，iLm绝对值降低到0，iLm从负电流变为正电流，继续正向上升。
输出电感两端为正电压，输出电感正向激磁，电感电流iL随时间线性增加。
其中，IL(min)为iL的初始值。
Cr、Lr通过D4与导通的开关管S形成谐振回路，VCr初始电压值为-VCr(max)，电压方向左负右正，Lr初始电流为0。Cr与Lr在谐振过程中，Lr首先激磁，存储能量，iLr增加，方向从下到上；Cr放电，VCr降低，释放在变压器磁通复位过程中存储的能量。VCr放电降低到0后，iLr增加到最大值，然后，Cr与Lr继续谐振，iLr谐振降低，VCr反向增加，电压方向左正右负。
得到：
其中：
Cr与Lr谐振完成半个周期Tr/2时间后，在t=t1时刻，iLr谐振降低到0，VCr反向增加到正的最大值VCr(max)。
（2）状态2：t1-t2阶段
图7 工作状态2
iLr谐振降低到0后，由于二极管D4的限制，Cr与Lr无法继续进行反向谐振，Cr与Lr谐振停止。D1保持导通，D2保持关断，iLm、iL在状态1的基础上继续激磁增加。
在t=t2时刻，开关管S关断。
（3）状态3：t2-t3阶段
图8 工作状态3
开关管关断后，D1保持导通，D2保持关断，Lm与开关节点的寄生电容Coss谐振，开关节点电压VDS随着时间谐振上升，iLm继续谐振增加。初级电流等于变压器初级励磁电感的激磁电流与输出负载反射电流之和，此电流非常大，因此，这个阶段时间非常短，谐振过程可以等效为变压器初级励磁电感的激磁电流与输出负载反射电流之和对复位电容充电，VDS随着时间线性上升，iLm随着时间线性上升。
开关节点的寄生电容为开关管输出寄生电容Coss、变压器初级寄生电容与复位二极管的寄生电容之和，Coss远大于其它电容之和因此，开关节点的寄生电容近似等于Coss。
电容Coss充电，可以得到：
在t=t3时刻，VDS增加到Vin-VCr(max)，D3导通。
（4）状态4：t3-t4阶段
图9 工作状态4
D3导通，开关管关断，D1保持导通，D2保持关断，Lm与Coss+Cr谐振，Coss充电，Cr放电，VDS继续谐振上升，iLm继续谐振增加。初级电流等于变压器初级励磁电感的激磁电流与输出负载反射电流之和，此电流非常大，因此，谐振过程可以等效为变压器初级励磁电感的激磁电流与输出负载反射电流之和对Coss充电、Cr放电，VDS随着时间线性上升，VCr随着时间线性降低，iLm随着时间缓慢上升。
Coss充电、Cr放电，可以得到：
在t=t4时刻，VDS增加到Vin，VN1=0V，VCr=0V，D1关断，D2导通续流，iLm达到最大值ILm(max)。
（5）状态5：t4-t5阶段
图10 工作状态5
VDS增加到Vin，D1关断后，输出负载电流不再反射到变压器的初级，Lm与Cr+Coss继续谐振，Lm两端变为负压，Coss继续充电，Cr反向充电，VDS随着时间继续谐振上升，VCr随着时间从0方向谐振增加上升，电压方向左负右正，iLm谐振下降。
谐振过程中：
谐振周期为：
D2导通续流，输出电压Vo反向加在输出电感的两端，输出电感去磁，iL随着时间线性下降。后面阶段，输出回路都维持输出电感去磁的过程，一直持续到下一个开关周期开始。
这一阶段时间起点从ton开始，当t=ton，iL=IL(max)，得到：
经过Tro/4时间，在t=t5时刻，VDS谐振增加到最大值Vin+VCr(max)，iLm谐振降低到0，iLm=0，D3自然关断。
（6）状态5：t5-t6阶段
图11 工作状态6
iLm下降到0后，D3关断，Lm与Coss谐振，VDS随着时间谐振降低，VDS初始电压为：Vin+VCr(max)，变压器初级电压VN1为负值，iLm随着时间谐振反向增加。
谐振过程与状态3类似，Coss放电：
在t6时刻，VDS谐振降低到Vin时，iLm反向增加到最大值-ILm(0)。
（7）状态6：t6-t7阶段
图12 工作状态7
VDS谐振下降到Vin后，VN1=0，VN2=0，VDS有继续谐振下降的趋势，如果VDS下降到略低于Vin，导致变压器初级绕组电压VN1大于0，次级绕组电压也大于0，D1导通，初级电流非常小，不足以提供输出负载电流，D2继续保持导通，此时，D1、D2同时导通，将变压器初级、次级绕组电压钳位在0，iLm保持负向最大值-ILm(0)不变。VDS维持在Vin，VN1=0。
在t=t7时刻，下一个开关周期开始，开关管导通。
2、LCD复位主要元件参数设计
在状态5期间，变压器初级励磁电感完成磁通复位，必须满足以下条件：
可以得到：
在状态1期间，钳位电感与钳位电容完成半个周期的谐振过程，必须满足以下条件：
可以得到：
Lr与Cr比值越大，特征阻抗越大，钳位电感的峰值电流越小，开关管的导通损耗越小。
图13 LCD复位仿真波形
正激变换器LCD复位，励磁电感会进行轻微的反向激磁，工作在第3象限，即：iLm变为负值且其绝对值较小。这种复位方式优点是开关管的电压被钳位，电压尖峰降低，开关管电压应力降低。变压器励磁电感以及漏感的能量通过复位电路返回到输入电源，没有损耗，系统的效率高。缺点是需要一个额外的电感Lr，Lr与Cr谐振电流增加开关管的导通损耗，影响系统效率。增加一个额外二极管，除了产生导通损耗，还会产生漏电流损耗，也会增加成本，要选择漏电流小的二极管管。系统工作开关频率高时，Lr与Cr谐振电流增加，损耗增加，同时，需要选择合适电感值，保证电路正常工作。占空比不能高于0.5，因此，这种复位方式主要用于中等功率、频率不太高的应用。
