電感分裂式推挽換向軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的研究

摘要：提出一種電感分裂式推挽換向軟開(kāi)關(guān)電路，分析該電路的工作原理及實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的條件，仿真結(jié)果表明該電路控制簡(jiǎn)單、性能可靠，特別適用于中、小功率場(chǎng)合。

關(guān)鍵詞：電感分裂式推挽換向軟開(kāi)關(guān)仿真

中圖法分類號(hào)：TM1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：02192713(2000)0948103

1引言

　　推挽電路因控制簡(jiǎn)單、無(wú)直通現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)，在中、低電壓輸入變換器中得到廣泛應(yīng)用，但推挽電路中兩個(gè)開(kāi)關(guān)管處于硬開(kāi)關(guān)狀況，隨著開(kāi)關(guān)頻率的增高，開(kāi)通功耗較大[1]。橋臂換向軟開(kāi)關(guān)在橋式變換器（包括半橋變換器）中得到廣泛應(yīng)用，如移相全橋軟開(kāi)關(guān)電路[2]，但橋臂換向軟開(kāi)關(guān)無(wú)法在推挽電路中應(yīng)用，雖然文獻(xiàn)[3],[4]對(duì)推挽軟開(kāi)關(guān)作過(guò)探討，但它只能應(yīng)用于雙管推挽電路，且增加一只開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通損耗，這對(duì)低電壓輸入的推挽電路是不適宜的。

　　針對(duì)這種情況，本文通過(guò)分裂次級(jí)直流濾波電感，再將其等效到初級(jí)實(shí)現(xiàn)推挽電路的零電壓開(kāi)通軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。

2電路拓樸結(jié)構(gòu)及工作原理

2．1主電路拓樸結(jié)構(gòu)

　　電感分裂式推挽換向軟開(kāi)關(guān)的主電路結(jié)構(gòu)及其開(kāi)關(guān)管的控制方式如圖1（a）及圖1（b）所示。它與一般的推挽電路不同之處有兩點(diǎn)：一是次級(jí)濾波電感分裂為兩個(gè)（L1=L2=L），二是變壓器次級(jí)給出兩個(gè)去磁繞組LN3、LN4，它與V3、V4、L1、L2一起構(gòu)成去磁回路。

2．2工作原理

　　其電路可分為如下幾個(gè)工作過(guò)程：

　?。?）t0～t1階段，即開(kāi)關(guān)管S1導(dǎo)通期間，變壓器次級(jí)LN2產(chǎn)生下正上負(fù)的感應(yīng)電壓，變壓器向負(fù)載傳輸能量，此時(shí)變壓器次級(jí)LN2、二極管V2、電感L2和負(fù)載形成回路。t1時(shí)刻，S1關(guān)斷，S1兩端電壓被電容C1箝位不能突變，所以S1是軟關(guān)斷。

　　（2）t1～t2階段，t1時(shí)刻，S1關(guān)斷，LP2、GB、V6形成初級(jí)勵(lì)磁泄放回路。同時(shí)在LN3兩端產(chǎn)生上正下負(fù)的感應(yīng)電壓，此時(shí)二極管V3導(dǎo)通，電感L2、與負(fù)載R和變壓器次級(jí)LN3形成iL2續(xù)流回路。t2時(shí)刻，S2被驅(qū)動(dòng)。設(shè)此時(shí)iL2電流未泄放到零，初級(jí)V6仍為導(dǎo)通狀態(tài)，S2兩端電壓為零，是零電壓開(kāi)通。

　?。?）t2～t3階段，仍是iL2續(xù)流階段，t3時(shí)刻，iL2泄

(a)主電路圖(b)開(kāi)關(guān)管的控制信號(hào)

圖1主電路及開(kāi)關(guān)管的控制信號(hào)圖