輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)有源箝位電流型半橋研究
在此處實驗中,變壓器初級僅有一匝,變壓器漏感可控制得很小,LlkTsR,F(xiàn)可以忽略,因此M可簡化為:
電路輸入電流iL的波形如圖2所示。電感電流iL1的電流紋波峰峰值△iL1=UinDTs/L1。iL由4路電感電流交錯并聯(lián)而成,且運行時占空比在0.2~0.8之間,所以iL的紋波峰峰值△iL0.268△iL1。iL為4路電感電流之和,增大了變換器輸入電流容量。每個電感流過總電流的1/4,且電感電流紋波大于iL紋波的3.73倍,在輸入電流有效值和紋波峰峰值一定的情況下,減小了電感的感值和電流容量,從而減小了電感的體積和損耗。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/177620.htm
輸出電容C1和C2串聯(lián),使輸出電壓實現(xiàn)了倍壓,增大了變換器的升壓比,使變換器實現(xiàn)高增益變得容易。同時,整流橋二極管的電壓應(yīng)力降為Uo/2,可選擇小耐壓的二極管,相同電流容量下耐壓小的二極管在性能和價格上優(yōu)于耐壓大的二極管,可以減小電路損耗和成本。
VS1關(guān)斷時,由于死區(qū),VSa1還未開通,其寄生體二極管VDa1正向?qū)?,主開關(guān)管的漏源極電壓被箝位為箝位電容電壓。實際電路中,由于線路寄生電感、開關(guān)管寄生電感和電容寄生電感的存在,主開關(guān)管關(guān)斷時的漏源極電壓尖峰會高于箝位電容電壓,但維持在一個合理的電壓范圍內(nèi)。相比硬開關(guān)的情況,可以有效減小開關(guān)管的電壓應(yīng)力。
3 參數(shù)設(shè)計及討論
3.1 變壓器匝比的確定
由電壓增益公式推出,變壓器初、次級匝比為:
由N計算式可知,該變壓器N值為電流型半橋的一半,可有效減小變壓器體積。輸入電壓Uin=1 V,輸出電壓Uo=48 V,穩(wěn)態(tài)運行時,設(shè)定D=0.65,代入式(3),得N=8.4。實驗電路中,為將變換器滿載時的D控制為合理的值,選取N=15。
3.2 變壓器漏感設(shè)計
為獲得主開關(guān)管的零電壓開通,變壓器漏感必須足夠大才能在主開關(guān)管開通前將其漏源極間電容上的電荷抽走,使其達到零電壓,并將筘位開關(guān)管的漏源極充電至箝位電容電壓UCc1。因此:
實驗電路輸入電流很大,故Ilk_p很大,所需要的漏感很小就可滿足開關(guān)管零電壓開通。
基爾霍夫電流相關(guān)文章:基爾霍夫電流定律
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