適合高壓輸入大功率場(chǎng)合的雙管正激變換器的研究
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時(shí)間：2012-01-16
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雙管正激變換器具有開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力低的優(yōu)點(diǎn)，不存在橋臂直通的危險(xiǎn)，可靠性高。但雙管正激變換器的一個(gè)突出缺點(diǎn)是：工作占空比要小于0.5，整流輸出的電壓和電流脈動(dòng)較大，使得濾波器的體積較大。近年來(lái)許多研究結(jié)果表明可以采用兩個(gè)或更多雙管正激變換器交錯(cuò)并聯(lián)[1]，能有效地克服這一缺點(diǎn)，使得交錯(cuò)并聯(lián)雙管正激變換器這種電路拓?fù)湮S多研究者的注意并在很多大功率場(chǎng)合中得到了廣泛的應(yīng)用。大多數(shù)雙管正激變換器的變壓器都是單向磁化，僅工作于第一象限，磁芯利用率不高，不利于減小變壓器的體積。
本文所介紹的串/并組合式雙管正激變換器的電路拓?fù)淙鐖D1所示[2][3]。
2 工作原理
主電路拓?fù)淙鐖D1所示，由兩個(gè)雙管正激變換器串/并聯(lián)，其中一個(gè)由開(kāi)關(guān)管S1、S2，續(xù)流二極管D1、D2和輸出整流二極管Dr1組成，另一個(gè)由開(kāi)關(guān)管S3、S4，續(xù)流二極管D3、D4和輸出整流二極管Dr2組成，采用RCD吸收網(wǎng)絡(luò)抑制電壓尖峰。為了簡(jiǎn)化分析，作如下假設(shè)：MOS管的漏源之間的結(jié)電容大小均為Cs；C1=C2；變壓器變比K=N1:N3= N2:N4，變壓器的兩個(gè)原邊的漏感大小均為L(zhǎng)lk；濾波電感足夠大，這樣濾波電感和濾波電容及負(fù)載電阻可以看成一個(gè)電流為I0的恒流源。
在前半個(gè)開(kāi)關(guān)周期中，該電路拓?fù)溆辛鶄€(gè)
開(kāi)關(guān)模態(tài)，對(duì)應(yīng)等效電路如圖2所示，而后半
個(gè)開(kāi)關(guān)周期，與之相似,其主要波形圖見(jiàn)圖3。
2.1 開(kāi)關(guān)模態(tài)1[t0,t1][參考圖2(a)]
t0時(shí)刻前，Dr1和Dr2同時(shí)導(dǎo)通，副邊續(xù)流，S1已在ZVS下導(dǎo)通。t0時(shí)刻，S2導(dǎo)通，由于變壓器有一定的漏感，使得變壓器原邊的電流從零逐漸增大到I0/K。Cs3和Cs4充電，由于原邊電流不足以提供負(fù)載電流，所以Dr1和Dr2仍導(dǎo)通，變壓器原邊電壓為零，輸入電壓Uin/2加在漏感上。當(dāng)原邊電流達(dá)到I0/K時(shí)，Dr2關(guān)斷，Uds3=Uds4=Uin/2，此模態(tài)結(jié)束，持續(xù)時(shí)間：
2.2 開(kāi)關(guān)模態(tài)2[t1,t2][參考圖2(b)]
輸入能量經(jīng)S1、S2、變壓器T、Dr1傳到負(fù)載。此模態(tài)在S1、S2同時(shí)在ZVS下關(guān)斷時(shí)結(jié)束。
評(píng)論