帶輔助網(wǎng)絡(luò)的兩路交錯(cuò)并聯(lián)DC／DC變換器
作者：
時(shí)間：2013-03-20
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
模態(tài)4[t3，t4] V3關(guān)斷后，由于A，B兩橋交錯(cuò)，ip1不斷增強(qiáng)，使得C2放電，C3充電，從而實(shí)現(xiàn)V3的ZVS關(guān)斷。t4時(shí)刻，C2的電壓下降到零，VD2自然導(dǎo)通，該模態(tài)結(jié)束。
模態(tài)5[t4，t5] t4時(shí)刻，C2放電完畢，VD2已經(jīng)導(dǎo)通，此時(shí)V2驅(qū)動(dòng)信號(hào)到來(lái)實(shí)現(xiàn)ZVS。
到t5時(shí)刻，iLb減小到零，開(kāi)始過(guò)零并向負(fù)方向增大，該模態(tài)結(jié)束。t5時(shí)刻以后，iLb(t)為：
模態(tài)1～5為1／4個(gè)工作周期，實(shí)現(xiàn)了V1ZVS關(guān)斷和V4的ZVS開(kāi)通，及V2的ZVS開(kāi)通與V3的ZVS關(guān)斷。模態(tài)6～16為后3／4個(gè)周期，其原理與前1／4個(gè)周期類(lèi)似，此處不再贅述。
3 軟開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)及參數(shù)設(shè)計(jì)
3．1 超前橋臂實(shí)現(xiàn)ZVS的條件及參數(shù)設(shè)計(jì)
以A橋?yàn)槔琕1(V4)開(kāi)通(關(guān)斷)時(shí)，ip1和iLa同時(shí)流入(流出)節(jié)點(diǎn)a，且同時(shí)給C1，C4充、放電，使之在各種工作狀態(tài)下，在開(kāi)關(guān)管開(kāi)通前抽完寄生于該開(kāi)關(guān)管并聯(lián)結(jié)電容上的電荷，實(shí)現(xiàn)ZVS開(kāi)通。同時(shí)，由于開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)并聯(lián)結(jié)電容的充電，而使得開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)ZVS關(guān)斷。
為了實(shí)現(xiàn)超前管的ZVS，在死區(qū)時(shí)間td內(nèi)必須確保超前管并聯(lián)結(jié)電容放電完畢。需要滿(mǎn)足：
3．2 滯后橋臂實(shí)現(xiàn)ZVS的條件及參數(shù)設(shè)計(jì)
V3(V2)開(kāi)通(關(guān)斷)時(shí)，由于A，B兩橋次級(jí)的交錯(cuò)，使得ip1逐漸增強(qiáng)，當(dāng)電流在滯后管關(guān)斷時(shí)的能量滿(mǎn)足使開(kāi)關(guān)管并聯(lián)結(jié)電容放電完畢時(shí)，滯后管實(shí)現(xiàn)ZVS開(kāi)通。
設(shè)在V2，V3開(kāi)通(關(guān)斷)時(shí)，由于A，B全橋次級(jí)的交錯(cuò)，此時(shí)ip1增強(qiáng)，設(shè)此時(shí)ip1=Ip1，那么：Ip3=Ip1+Ip2。此時(shí)，若想實(shí)現(xiàn)V2，V3的開(kāi)通(關(guān)斷)，在不考慮變壓器初級(jí)繞組寄生電容的情況下需滿(mǎn)足：
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
為驗(yàn)證理論分析的正確性，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其參數(shù)為：Uin=40 V；Uo=150 V；滿(mǎn)載輸出功率P=750 W；C=1 nF；fs=20 kHz；td=2．5 μs；K=1／3，La=Lb=100 μH，Ca1=Ca2=Cb1=Cb2=200 μF，Lf=300 μH，Cf=1 000 μF。圖2為實(shí)驗(yàn)波形。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/175861.htm
由圖2a可知，在不添加輔助網(wǎng)絡(luò)的條件下，超前橋臂開(kāi)關(guān)管V5不能實(shí)現(xiàn)ZVS，滯后橋臂開(kāi)關(guān)管V7能實(shí)現(xiàn)ZVS。由圖2b可知，添加輔助網(wǎng)絡(luò)后V5和V7均能夠?qū)崿F(xiàn)ZVS。
5 結(jié)論
通過(guò)理論分析、實(shí)驗(yàn)可知，提出的變換器能夠利用輔助回路實(shí)現(xiàn)超前橋臂的ZVS，且能借助兩個(gè)全橋次級(jí)的交錯(cuò)電流實(shí)現(xiàn)滯后橋臂的ZV S。通過(guò)分析和實(shí)驗(yàn)可知，該變換器改善了文獻(xiàn)中變換器的性能，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的。該變換器拓?fù)鋵?duì)于研究大功率開(kāi)關(guān)電源兩路或多路交錯(cuò)并聯(lián)DC／DC變換器具有指導(dǎo)意義。
評(píng)論