基于磁集成的CDR電路
典型的次級(jí)倍流整流電路如圖1 所示。采用磁集成技術(shù)的CDR 與分立磁件的CDR相比,可減少磁件的輸入輸出腳,這樣有效地減少損耗;磁芯的數(shù)量也由原來(lái)的三個(gè)減為一個(gè),所以可減少變換器的體積、質(zhì)量和成本;采用合理的設(shè)計(jì)可使紋波電流減為0,這樣可以減少磁芯損耗,提高變換器的效率。磁集成的CDR 電路有以下幾種,如圖2 所示。其中圖2(a)是僅把圖1 中的各個(gè)磁件基于解
(c) 初級(jí)繞組采用分裂繞法 圖2 幾種倍流整流集成方式
(a) 分別繞在EE磁芯的各個(gè)磁柱上 (b) 去掉中柱上的次級(jí)繞組
圖3 磁芯的等效模型 耦思想分別繞在EE 磁芯的各個(gè)磁柱上。這是最早的IM-CDR電路。圖2(b)中把中柱的次級(jí)繞組去掉,兩個(gè)側(cè)柱上的繞組起到傳輸能量和濾波的作用。采用這種集成方法可以簡(jiǎn)化變壓器繞制,并
減少線耗[1]。但是這種方法的缺點(diǎn)是:(1)由于初次
級(jí)繞組繞在不同的磁柱,所以變壓器的漏感很大;
(2)氣隙必須設(shè)置在側(cè)柱上,這會(huì)增加設(shè)備成本。為了改進(jìn)這種方法,研究人員采用圖2(c)的集成方法[2]。如圖2 所示,這種方法是把初級(jí)繞組采用分裂繞組分別繞在兩個(gè)側(cè)柱上。該方法不僅減少了漏感,并且氣隙只需要開(kāi)在中柱上,方便工業(yè)制作。但它也有不足之處,通過(guò)建模分析可知,它的輸出濾波電感很小,輸出端的電流紋波很大,所以變壓器的損耗很大,不利于提高效率[4][5]?;谝陨先NIM-CDR 的磁芯電阻模型,如
圖3 所示,可得三種電路的濾波電感和勵(lì)磁電感分別如下。
雖然第三種集成方式在有利于簡(jiǎn)化磁件的設(shè)計(jì),并且可減少中心柱的損耗[2],但根據(jù)上面分析可知,它的缺點(diǎn)是濾波電感太小,這樣使得輸出端電流紋波很大。為了解決這個(gè)問(wèn)題,研究人員提出一種改進(jìn)型IM-CDR。
評(píng)論