跟着大功率电力电子元器件的开展,经过电力电子改换技能完成电压改换和能量传递的新式变压器——在挨近l00%的占空比下作业,输出省去了滤波电感,结构相对比较简单;选用开环操控,易于完成软开关,进步功率密度。有些学者将其应用在频率、电压相同或不同的两个或多个沟通体系之间,完成阻隔和能量传输
本文提出了一种组合式双管正激直流变压器。该电路使用箝位二极管将开关管的电压应力箝位在输入电压,并使用变压器原边串联电感(包括变压器漏感)和开关管的结电容谐振完成了开关管的零电压开关(ZVS)。一同,使用输出滤波电容的箝位效果,约束了副边整流二极管的电压尖峰。文中详细分析了变压器的作业原理,并评论了变压器的输出特性、零电压注册条件。最终在原理样机上进行试验验证。
组合式双管正激直流变压器主电路拓扑如图1所示,包括输入电源Uin、功率开关管(S1、S2、S3、S4)、两个原边箝位二极管D1和D2、串联电感Lr1和Lr2(包括变压器漏感)、功率变压器T(Np1、Np2、Ns1、Ns2组成)、副边整流电路(D3和D4)和输出滤波电容(Cout)组成。其电路结构有如下特色:(1)由两路双管正激改换器原边并联而成,而且两路双管正激改换器在原边共用两个箝位二极管D1和D2;(2)变压器T选用磁集成技能,由Np1、Np2、Ns1、Ns2组成;(3)输出不含滤波电感。
(3)Lr1、Lr2为变压器原边串联电感,包括变压器两个原边的漏感,且有Lr1=Lr2=Lr;
该直流变压器在半个周期内有五个作业模态,首要波形如图2所示,每个作业模态对应的等效电路如图3所示。
等效电路如图3(a)所示。在t0时间曾经,S3、S4关断,S1、S2注册,副边整流管D3导通,输入电源经过变压器原边Np1向副边传递能量。t0时间,开关S1、S2关断,尔后,电感Lr1、Lr2与开关寄生电容一同谐振。当S1、S2两头电压上升至Uin,S3、S4两头电压下降为零时,该模态完毕。在该模态中,原边电感电流为:
等效电路如图3(b)所示。在t1时间,开关S3、S4的寄生二极管导通,电感Lr1电流iLr1和电感Lr2电流iLr2在输入电压和副边折算到原边的电压一起效果下,别离线性下降和上升。该模态中,开关两头电压坚持不变。在该模态中
等效电路如图3(b)所示。在t2时间,开关S3、S4导通,因为开关S3、S4的寄生二极管导通,开关为ZVS注册。电感Lr1电流iLr1和电感Lr2电流iLr2在输入电压和副边折算到原边的电压一起效果下,别离线性下降和上升。当两电感电流持平时,开关S3、S4的寄生二极管截止,相应的副边Ns1电流减小到零,副边整流二极管D3截止,该模态完毕。在该模态中,漏感电流别离为:
等效电路如图3(c)所示。在t3时间副边整流二极管D3截止,变压器副边电压开端反向。该过程中电感Lr(原边电感Lr1、Lr2折算到副边的电感值)与副边整流二极管的寄生电容谐振作业,Cd4放电、Cd3充电。当副边电压为-Uo时,该模态完毕。在该模态中