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電源設(shè)計指南:拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(一)

作者: 時間:2012-05-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

與采用帶附加有源開關(guān)輔助電路的軟開管Boost變換器功率級相比,無損吸收軟開管Boost變換器功率級因無需有源器件,因而更具優(yōu)勢。特別是圖8(b),因其開關(guān)管的關(guān)斷dv/dt得到了控制,開通為零電壓開通,且主開關(guān)管上的電壓應(yīng)力為輸出電壓,因而整機性能得到大大改進(jìn)。圖10給出無損吸收電路的典型波形。

圖10無損吸收電路的典型波形

對于6.6kW的功率定額,450V的輸出電壓,需要采用600V/60A的MOSFET??筛鶕?jù)應(yīng)用場合需要,整機可選擇單模塊或多模塊并聯(lián)方案。

對于后級DC/DC變換器,由于輸入輸出均為容性濾波器,因此,只有具有電流源特性的高頻變換器適用。以下幾種有大電感與變壓器原邊相串聯(lián)的

的變換器

為高頻對應(yīng)于輕載工作,低頻對應(yīng)于重載工作,從而在頻率變化范圍內(nèi),變換器的開關(guān)損耗基本保持恒定。

圖14串并聯(lián)諧振的兩種軟開關(guān)工作模式

由于并聯(lián)諧振電路的升壓特性,最大的變換器電壓增益稍大于1。對于輸入電壓450V,輸出電壓400V,可用1∶1的匝比。這種變換器輕載工作時輸出電壓控制特性比較差,需要采用其他的一些控制技術(shù)。一種方案是使用輸入Boost級調(diào)節(jié)輸出電壓,另一種方案是采用PWM或移相控制。這兩種控制技術(shù)在相關(guān)文獻(xiàn)中都有較詳細(xì)的介紹。

4.3充電模式3

這是一種快速充電模式,主要針對長距離旅行情況進(jìn)行充電。充電器對應(yīng)高功率特性(>100kW),主要用于一些固定的充電站。對于100kW的功率等級,充電時間約為15min。為提高功率因數(shù),降低輸入電網(wǎng)諧波,變換器輸入端一般需要采用有源整流電路,如圖15所示??梢圆捎貌煌目刂品桨福ㄊ噶靠刂?,六階梯波控制,數(shù)字控制技術(shù)等[11]。

圖15有源輸入整流電路

為了進(jìn)一步提高變換效率,允許高頻工作,可以采用如圖16所示的ZVT電路。利用輔助電路實現(xiàn)了主開關(guān)器件的ZVT,主開關(guān)仍為PWM控制。

圖16ZVT三相Boost整流輸入電路

如前所述,高功率充電模式通常只在充電站使用。因為,充電站可能會裝有多個充電器,每個充電器均采用單獨的整流級必然會使系統(tǒng)體積龐大,成本大大增加。為簡化系統(tǒng),可為整個充電站配備一個專門的PFC或諧波補償變換器,從而充電主電路,都連接在同一個有源輸入整流電路上,如圖17所示。

圖17配備專門的PFC或諧波補償器的充電器系統(tǒng)主電路

有源濾波器定額約為充電站額定功率定額的20%。在整流端一般采用直流側(cè)電感來提高整流器的功率因數(shù),可以選用串聯(lián)或并聯(lián)方式的有源濾波方案。

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