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EEPW首頁(yè) > 電源與新能源 > 設計應用 > 適合高壓輸入大功率場(chǎng)合的雙管正激變換器的研究

適合高壓輸入大功率場(chǎng)合的雙管正激變換器的研究

作者： 時(shí)間：2012-01-16 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏
2.3 開(kāi)關(guān)模態(tài)3[t2,t3][參考圖2(c)]

　　t2時(shí)刻，S1、S2同時(shí)關(guān)斷，Cs1、Cs2以電流I0/K和勵磁電流im1充電，Cs3、Cs4放電，直到Uds1=Uds2=Uds3=Uds4=Uin/4，Dr2開(kāi)始導通，變壓器的兩原邊電壓被箝位在零時(shí)，此模態(tài)結束，持續時(shí)間：
　　　　　?。?）


2.4 開(kāi)關(guān)模態(tài)4[t3,t4][參考圖2(d)]

　　Cs1、Cs2繼續充電，同時(shí)Cs3、Cs4繼續放電，漏感Llk1和Llk2上的電壓逐漸上升，當Uds1=Uds2=Uin/2，Uds3=Uds4=0時(shí)，此模態(tài)結束。此時(shí)，S3可在ZVS下導通，且Uds4=Uin/2。

2.5 開(kāi)關(guān)模態(tài)5[t4,t5][參考圖2(e)]

　　t4時(shí)刻，漏感Llk1和Llk2上的電壓均為Uin/2，D1、D2同時(shí)導通，流過(guò)很小的勵磁電流。此模態(tài)在D1、D2同時(shí)關(guān)斷時(shí)結束。

2.6 開(kāi)關(guān)模態(tài)6[t5,t6][參考圖2(f)]

　　在此開(kāi)關(guān)模態(tài)中，Uds1=Uds2=Uin/4，Dr1和Dr2仍同時(shí)導通、續流，直到S4導通時(shí)結束。

3 實(shí)驗結果

　　采用上述原理，研發(fā)了1KW的DC/DC變換器。

3.1 電路的主要參數

　　Uin=500VDC；Uout=320VDC；P0=1kW；fs=100kHz，K=0.6。

3.2 效率

　　所研發(fā)的1KW的DC/DC變換器，在滿(mǎn)載時(shí)，效率為91.7%。

3.3 實(shí)驗波形

　　實(shí)驗波形如圖5～圖9。從圖5中可以看出， 輸入的兩個(gè)分壓電容上的電壓基本上是一致的。從圖6中可以看出，在滿(mǎn)載時(shí)，當S2漏源之間的電壓在接近零時(shí)，S1在ZVS下導通，圖7是變壓器的兩個(gè)原邊的電壓波形，變壓器能對稱(chēng)地工作，每一路雙管正激變換器的輸入電壓均可以穩定在Uin/2。圖8是變壓器副邊輸出整流二極管的電壓波形，RCD吸收網(wǎng)絡(luò )能有效抑制整流二極管上的電壓尖峰。從圖9可看出，濾波電感上的電流紋波實(shí)現了倍頻。


圖5 輸入分壓電容上的電壓


圖6 開(kāi)關(guān)S1(上)和S2(下)電壓波形


圖7 變壓器原邊1(上)和原邊2(下)電壓波形


圖8 整流二極管Dr1(上)和Dr2(下)電壓波形


圖9 濾波電感電壓波形(上)和電流(下)波形


4 結論

　　由前面的理論分析和實(shí)驗結果可知，該電路拓撲具有如下特點(diǎn)：
　?。?）磁芯雙向磁化，磁芯利用率高；
　?。?）開(kāi)關(guān)管的電壓應力為輸入電壓的一半，所以本電路拓撲適合于高壓輸入場(chǎng)合；
　?。?）采用交錯控制以提高等效輸出占空比和提高變換器的等效頻率，減小輸出電流脈動(dòng)，進(jìn)而減小濾波器的體積。
　?。?）工作過(guò)程與全橋變換器相似，且兩個(gè)開(kāi)關(guān)管實(shí)現了在ZVS下導通。
同時(shí)，也具有以下缺點(diǎn)：
　?。?）需要兩個(gè)相同的原邊，相對于相同的全橋變壓器來(lái)說(shuō)有更多的銅耗；
　?。?）采用RCD吸收網(wǎng)絡(luò )，消耗了部分功率。

參考文獻

[1]馮翰 雙管正激變換器組合研究，浙江大學(xué)博士學(xué)位論文，2001.10。
[2]Dharmraj V.Ghodke, K.Muralikrishnan “Zvzcs, Dual, Two-Transistor Forward Dc-Dc Converter with Peak Voltage of Vin/2, High Input and High Power Application” PESC2002, Cairns, Australia, pp1153-1158.
[3]K.Harada, H.Sakamoto “Switched Snubber for High Frequency Switching” PESC1990,San Antonio,TX,USA,pp181-188.
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