雙正激變換器中高頻變壓器激磁電感的作用研究
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
工作區(qū)間四：
。這個(gè)階段的工作過(guò)程同穩(wěn)定工作狀態(tài)一中的階段
。持續(xù)時(shí)間
由工作占空比和開(kāi)關(guān)周期決定。
工作區(qū)間五：
。這個(gè)階段的工作過(guò)程同穩(wěn)定工作狀態(tài)一中的階段
。持續(xù)時(shí)間記為
：
(7)
雙正激變換器當(dāng)式(8)成立時(shí)工作于穩(wěn)定工作狀態(tài)一，否則就工作于穩(wěn)定工作狀態(tài)二。
(8)
3.工作條件
為了使高頻變壓器正常復(fù)位，開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間應(yīng)該大于變壓器的復(fù)位時(shí)間。
3.1穩(wěn)定工作狀態(tài)一
在這個(gè)狀態(tài)下，當(dāng)原邊續(xù)流二
和
關(guān)斷時(shí)，高頻變壓器復(fù)位。即為了使變壓器正常復(fù)位應(yīng)滿足如下條件：
3.2穩(wěn)定工作狀態(tài)二
在這個(gè)狀態(tài)下，原邊續(xù)流二極管將不會(huì)導(dǎo)通。當(dāng)激磁電流到零時(shí)，變壓器復(fù)位。變壓器完全復(fù)位的條件為：
圖5 (a)、圖5 (b)和圖5 (c)為當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率分別為60kHz、80kHz和100kHz時(shí)的變壓器激磁電感、工作占空比和源漏間總的寄生電容之間的關(guān)系。在實(shí)際的應(yīng)用中，開(kāi)關(guān)頻率和并聯(lián)的MOSFET數(shù)目首先確定。從圖5 (a)、圖5 (b)和圖5 (c)可知，激磁電感值設(shè)計(jì)得越大，變壓器正常復(fù)位所能工作的最大占空比就越小。這就會(huì)影響變換器的變換效率。為了增加變換器工作的最大占空比，在高頻變壓器中加入一個(gè)小的氣隙來(lái)減小變壓器的激磁電感。從圖5 (a)、圖5 (b)和圖5 (c)亦可知，當(dāng)工作占空比和開(kāi)關(guān)頻率一定時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)變壓器的磁復(fù)位，設(shè)計(jì)的激磁電感值應(yīng)該隨著并聯(lián)的MOSFET數(shù)目的增加而減小。
圖6 (a)、圖6 (b)和圖6 (c)為主開(kāi)關(guān)并聯(lián)的MOSFET數(shù)目為兩個(gè)IRFP460、三個(gè)IRFP460和四個(gè)IRFP460時(shí)的變壓器激磁電感、工作占空比和開(kāi)關(guān)頻率之間的關(guān)系。從圖6 (a)、圖6 (b)和圖6 (c)可知，當(dāng)工作占空比和并聯(lián)的MOSFET數(shù)目一定時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)變壓器的磁復(fù)位，設(shè)計(jì)的高頻變壓器的激磁電感值應(yīng)該隨著開(kāi)關(guān)頻率的增加而減少。
當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率、并聯(lián)的MOSFET數(shù)目和最大工作占空比確定之后，從圖5(a)、圖5 (b)、圖5 (c)或圖6(a)、圖6 (b)、圖6 (c)中很容易得到激磁電感的限制值。例如，當(dāng)f=80KHz、D=0.4且并聯(lián)的MOSFET數(shù)目為四個(gè)IRFP460時(shí)，激磁電感
應(yīng)該小于3.5mH。
4.仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果
電路仿真和實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)為輸入
，主開(kāi)關(guān)并聯(lián)的IRFP460的數(shù)目為四個(gè)(每個(gè)IRFP460的源漏間等效電容為680pF)，輸出電感為
評(píng)論