基于單周期控制的移相全橋諧振變換器
諧振變換器具有容易實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),可以工作在很高開關(guān)頻率,同時產(chǎn)生的電磁干擾小的優(yōu)點(diǎn)。但是一般的諧振變換器在輸入和負(fù)載變化時一般通過變頻來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出,這就為其他的設(shè)計(jì)帶來許多不便,在移相全橋基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的諧振變換器既可以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)同時可以通過PWM的方式來調(diào)節(jié)輸出。為了改善諧振變換器的動態(tài)響應(yīng)采用改進(jìn)的單周期控制方法,對輸入和負(fù)載突變都有良好的動態(tài)響應(yīng)。
1 移相全橋諧振變換器
移相全橋DC/DC變換器是一種采用移相控制技術(shù)的變換器,該變換器同一橋臂的兩開關(guān)管的導(dǎo)通時間相等,但是互補(bǔ)的。相對于其他控制方式,移相控制全橋DC/DC變換器具有眾多優(yōu)點(diǎn),諸如實(shí)現(xiàn)了軟開關(guān),結(jié)構(gòu)簡單,變換器適合高頻工作,并能獲得很高效率。移相全橋諧振DC/DC變換器是在移相全橋的基礎(chǔ)上加入了諧振環(huán)節(jié),構(gòu)成了諧振變換器。
移相全橋諧振DC/DC變換器如圖1a所示。圖中,S1,S2 ,S3,S4為開關(guān)管;D1,D2,D3,D4 和C1,C2,C3,C4分別為S1,S2 ,S3,S4的寄生元器件;n1及n2分別為兩個次級與初級的匝數(shù)比;Lr為諧振電感;Cr為諧振電容,輸出部分采用Class-E倍流諧振整流器,如圖1b所示。
為了簡化分析,作如下假設(shè):
1)濾波電感足夠大,工作于電流連續(xù)模式; 2)變壓器勵磁電感和漏感都折算到原邊; 3)開關(guān)寄生電容為常量,不隨電壓變化; 4)所有開關(guān)管和二極管都是理想的。
2 工作原理
設(shè)占空比為D,開關(guān)周期為T,變換器的工作過程分為8個階段,圖2為主要的電壓電流波形。
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