zvs移相全橋變換器設(shè)計說明(編輯修改稿)
2025-05-04 07:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 3就不能實現(xiàn)零電壓開通，而是硬開通。 從上面的分析可以得到:(1)滯后橋臂實現(xiàn)ZVS的能量是漏感的能量。(2)漏感遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于輸出電感，因此滯后橋臂較超前橋臂實現(xiàn)ZVS更困難。(3)漏感能量與負(fù)載有關(guān)。負(fù)載越大，能量越大。反之越小。在負(fù)載較小時，漏感能量不足以使滯后橋臂實現(xiàn)零電壓開關(guān)，必須采用輔助電路來幫助漏感實現(xiàn)滯后橋臂的零電壓開關(guān)。2)滯后橋臂的零電流開關(guān) 如果續(xù)流狀態(tài)處于電流復(fù)位模式，則當(dāng)T4關(guān)斷時，原邊電流為零，T4是零電流關(guān)斷。當(dāng)T3開通時，由于漏感的存在，原邊的電流不能突然增加，而是以一定的斜率增加，因此可以認(rèn)為T3是零電流開通。同理于T3關(guān)斷的情況。 從上面的分析可以得到:(1)在電流復(fù)位模式下，滯后橋臂實現(xiàn)zcs 。(2)滯后橋臂開關(guān)管兩端不能并聯(lián)電容，否則在開關(guān)管開通時，其并聯(lián)電容上的電壓不能為零，其能量將全部消耗在開關(guān)管中，使開關(guān)管發(fā)熱，而且還會在開關(guān)管中產(chǎn)生很大的電流尖峰，造成開關(guān)管的損壞。(3)在續(xù)流狀態(tài)時，原邊電流回到零后，不能反向增加。否則在開關(guān)管開通時，就會產(chǎn)生很大的開通電流尖峰，容易損壞開關(guān)管，從而失去了零電流開通的條件。 PWM DC/DC全橋變換器實現(xiàn)ZVS兩個橋臂實現(xiàn)ZVS，必須有足夠的能量用來:1)抽走將要開通的開關(guān)管的外部附加電容上的電荷。2)給同一橋臂關(guān)斷的開關(guān)管的外部附加電容充電。3)考慮到變壓器原邊繞組電容，還要有一部分能量用來抽走變壓器原邊繞組寄生電容CTR上的電荷。也就是說，要實現(xiàn)開關(guān)管的零電壓開通，必須滿足下式，輸出濾波電感與是與諧振電感L。是串連的，此時用來實現(xiàn)零電壓開關(guān)的能量是濾波電感與與諧振電感Lr中的能量。另外參與諧振的還有變壓器的勵磁能量Wmag(相對很小，可忽略)，因此要實現(xiàn)超前橋臂的ZVS，只要滿足，變壓器副邊是短路的，此時整個變換器就被分為兩部分，一部分是原邊電流逐漸改變流通方向，其流通路徑由全橋提供。另一部分是負(fù)載電流由整流橋提供續(xù)流回路，負(fù)載側(cè)與變壓器原邊沒有能量傳遞。此時用來實現(xiàn)ZVS的能量只是諧振電感L，中的能量，如果不滿足(222)式，那么就無法實現(xiàn)ZVS。即由于輸出濾波電感與不參與滯后橋臂ZVS的實現(xiàn)，較超前橋臂而言，滯后橋臂實現(xiàn)ZVS就困難得多，因為輸出諧振電感比輸出濾波電感要小得多。 在移相控制ZVS PWM DCDC全橋變換器中，輸出整流電路一般有兩種，一種是全橋整流方式，一種是全波整流方式。當(dāng)輸出電壓比較高，輸出電流比較小時，一般采用全橋整流方式。當(dāng)輸出電壓比較低，輸出電流比較大時，為了減少整流橋的通態(tài)損耗，提高變換器的效率，一般采用全波整流方式。無論采用何種整流方式，變壓器在副邊占空比丟失這段時間里都工作在短路狀態(tài)，下面分析一下在這一時間段整流二極管的換流情況。全波整流方式圖給出了副邊全波整流方式的電路圖及其換流波形。變壓器副邊各自電流的參考方向如圖所示，這樣有 在t2時刻，負(fù)載電流流經(jīng)VD1。在（t2t5）時段里，變壓器原邊電流減小，其副邊繞組Ls1，的電流也減小，小于輸出濾波電感電流，即is1iLFisL不足以提供負(fù)載電流，此時VD2導(dǎo)通，由副邊繞組LS2為負(fù)載提供不足部分的電流，即根據(jù)式(254)和(255)，可以知道整流管的換流情況:1) (t2， t4)時段，ip 0，流過VD1的電流大于流過VD2的電流，即2) t4時刻，iP = 0，兩個整流管中流過的電流相等，均為負(fù)載電流的一半，3)(t4,t5}時段，iP0，流過VD1的電流小于流過VD2的電流，即4) ts時刻，ip=iLf/K , VD2中流過全部負(fù)載電流，VD1電流為零，即此時VD1關(guān)斷，VD2承擔(dān)全部負(fù)載電流，從而完成整流管的換流過程。 移相控制全橋零電壓PWM變換器應(yīng)用廣泛，適合大功率、低電壓等場合。該變換器利用變壓器的漏感和功率管的寄生電容作為諧振元件，使全橋PWM變換器的四個開關(guān)管均在ZVS條件下導(dǎo)通。 本章分析了移相控制方式的DC/DC變換器的基本原理，且可以得出以下結(jié)論: 1)移相控制零電壓PWM變換器工作于零電壓開關(guān)條件下，因而大大減小了開關(guān)損耗，有利于提高開關(guān)頻率，減小變換器的體積和重量。 2)無論副邊是全橋整流方式還是全波整流方式，變壓器原副邊的電壓電流是符合變壓器的基
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