低損耗軟開關(guān)Boost變換器
模態(tài)7(t6~t7):Cr2電壓為零后,輔助開關(guān)管的體二極管導(dǎo)通。電流流過體二極管,諧振電感-主開關(guān)。由于PWM運(yùn)算法則,主開關(guān)關(guān)斷,模態(tài)7結(jié)束。在這段時(shí)間,諧振電感電流值等于t3。時(shí)刻的電流值,但是是反向的。
模態(tài)8(t7~t8):兩個(gè)電感電流都對(duì)諧振電容Cr充電。當(dāng)諧振電容電壓等于輸出電壓時(shí),這個(gè)模態(tài)結(jié)束。式(16)為實(shí)現(xiàn)零電壓的條件。
模態(tài)9(t8~t9):諧振電容Cr放電,主二極管電壓為零。因此,主二極管導(dǎo)通,諧振電感電流線性減小到零。當(dāng)電流為零時(shí),模態(tài)9結(jié)束,開始下一個(gè)開關(guān)周期。這個(gè)模態(tài),主電感電流和諧振電感電流為:
1.3 實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的條件
由上分析可知,為了實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),主、輔助開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間要設(shè)置一定的死區(qū)時(shí)間。死區(qū)時(shí)間必須滿足如下的方程式:
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2 仿真分析
為了檢驗(yàn)以上的分析,對(duì)低損耗軟開關(guān)Boost變換器進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真軟件使用:PSpice 9.2。仿真參數(shù)為:輸入電壓Vi=130~170 V,輸出電壓Vo=400 V,開關(guān)頻率fs=30 kHz,諧振電容1:Cr=3.3 nF,諧振電容2:Cr2=30 nF,諧振電感Lr=20μH,主電感L=560 μH。
圖4為主開關(guān)管和輔助開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電壓、電壓和電流的波形。從圖4可以看出,由于體二極管在主開關(guān)前導(dǎo)通,所以主開關(guān)管實(shí)現(xiàn)了零電壓開關(guān),輔助開關(guān)管也實(shí)現(xiàn)了軟開關(guān)。
3 結(jié)語
從理論分析和仿真結(jié)果可以看出,由于諧振電路,本文提出的低損耗軟開關(guān)Boost電路可以實(shí)現(xiàn)主、輔助開關(guān)管的軟開關(guān)。這種變換器適用于高頻率的變換器、光電DC/DC變換器、功率因數(shù)校正等。
評(píng)論