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移相橋滯后橋臂實現(xiàn)零點壓關(guān)斷困難的解決方法綜述

作者: 時間:2012-03-17 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
5.一種全新的PWM-ZVS-FB變換器

  上面電路都有一個共同的缺點,在輕載時實現(xiàn)零電壓開關(guān)比較困難,并且增加了兩個諧振開關(guān),使得控制電路變得非常復雜,[4]中提出了一種全新的PWM-ZVS-FB變換器。左橋臂是,右橋臂是,由左橋臂和左邊兩個電容(兩個電容很大,可以看成是兩個電壓源)、變壓器1構(gòu)成一個半橋拓撲結(jié)構(gòu),左右橋臂和變壓器2構(gòu)成一個全橋拓撲結(jié)構(gòu),左橋臂上下的導通時間為半個周期(死區(qū)時間忽略不計)。通過調(diào)節(jié)右橋臂與左橋臂開通和關(guān)斷信號的相位,從而實現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)。其零電壓開關(guān)主要通過變壓器1和變壓器2的勵磁電流來實現(xiàn)。為減少丟失的占空比,將兩個變壓器的漏感取得比較小,變壓器1上的勵磁電流波形如圖8所示,因此變壓器1的勵磁電流的增大不會引起占空臂的丟失,而變壓器2的勵磁電流波形如圖9所示,它的增大會引起開關(guān)得到通損耗增加。為了降低占孔比損失,避免引起過多的開通損耗,將變壓器1的勵磁電流取得比較大,將變壓器2的勵磁電流和兩變壓器的漏感取得比較小。同時由于輸出電壓等于變壓器1和變壓器2 的副邊電壓值和,當兩個變壓器副邊電壓和變?yōu)榱銜r,開關(guān)
上的電壓已抽走了一部分,在原邊被副變鉗位后,因此
上的電壓是
,而是低于
,所以要實現(xiàn)開關(guān)管的零電壓開通更加容易。由理想波形圖圖7分析可看出,由于兩個變壓器的同時傳送能量,該電路的輸出電壓的紋波也很小,這樣輸出濾波電感可以設(shè)計得很小,減少設(shè)計成本和變換器的體積。



  該拓撲結(jié)構(gòu)在沒有增加任何開關(guān)管的情況下,成功實現(xiàn)零電壓開關(guān),而且由于變壓器1的存在,使得零電壓開關(guān)可以在輕載的時候?qū)崿F(xiàn)。同時又使輸出的性能得到改善。


6.結(jié)論

  傳統(tǒng)移相橋通常用于大功率的開關(guān)電源中,其滯后橋臂開關(guān)管難以實現(xiàn)零電壓開通制約著它的應用,為更好的改善滯后橋臂的開通條件,真正實現(xiàn)零電壓開通,許多技術(shù)和拓撲被提出。本文通過對傳統(tǒng)的移相PWM-ZVS-FB變換器的特點及問題進行分析,并對最近出現(xiàn)的實現(xiàn)全橋零電壓開關(guān)的解決方法進行詳細的分析,并比較了它們的優(yōu)缺點。這幾個方法和拓撲都大大改善了滯后橋臂的開通條件,特別是最后的那種方法不但實現(xiàn)了零電壓開關(guān),還改善了輸出濾波條件,值得我們進行更深入的研究。


參考文獻:
  
[1] 阮新波,嚴仰光,直流開關(guān)電源的軟開關(guān)技術(shù) 科學出版社 2000年

[2] Cho, J.G.; Sabate, J.A.; Lee, F.C “Novel full bridge zero-voltage-transition PWM DC-DC converter for high power applications” APEC '94. Conference Proceedings 1994., Ninth Annual IEEE, 13-17 Feb 1994 Page(s): 143 -149 vol.1

[3] Moschopoulos, G.; Jain, P.A “PWM full-bridge converter with load independent soft-switching capability” APEC 2000. Fifteenth Annual IEEE , Volume: 1 , 2000 Page(s): 79 -85 vol.1

[4] Ayyanar, R.; Mohan, N.“Power Electronics Novel soft-switching DC-DC converter with full ZVS-range and reduced filter requirement. I. Regulated-output applications” IEEE Transactions on , Volume: 16 Issue: 2 , Mar 2001 Page(s): 184 -192

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