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基于大功率電鍍電源軟開關(guān)技術(shù)的研究

作者: 時(shí)間:2012-10-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
了滯后臂零電流開關(guān),利用副邊吸收電容Cs上的電壓作為反電動勢作用在原邊,使得原邊環(huán)流衰減至0,整流二極管關(guān)斷,副邊吸收電容不再反射到原邊,而是對負(fù)載供電。因而環(huán)流不會反向增加。此電路簡單,解決了電流復(fù)位和副邊整流二極管電壓尖峰吸收的問題,且不消耗很大的能量,效率高,占空比損失小,因此該電路具有很高的實(shí)用價(jià)值。但該電路增加了功率開關(guān)管的電流應(yīng)力,超前臂實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)變得困難(或出現(xiàn)超前臂硬開通現(xiàn)象),Cs值選取困難。



  (2)利用附加繞組實(shí)現(xiàn)滯后臂ZCS的拓?fù)?,提出了一種利用附加繞組的拓?fù)湫滤悸?,如圖7所示。該電路在能量傳輸階段由附加繞組給鉗位電容充電,鉗位電容在原邊電壓下降至低于其上電壓時(shí)鉗住了原邊電壓,使環(huán)流衰減。環(huán)流衰減至0后,副邊繞組的整流二極管關(guān)斷,環(huán)流不會反向增加。該電路元件較少,但是也存在一些問題。如副邊吸收電容不能同時(shí)用于副邊整流二極管電壓尖峰的吸收。而且附加繞組增加了變壓器的復(fù)雜性,直接限制了該拓?fù)湓?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/大功率">大功率場合的應(yīng)用。


  (3)副邊有源鉗位實(shí)現(xiàn)滯后臂ZCS的拓?fù)?,如圖8所示。在能量傳輸時(shí)有源開關(guān)管VTs導(dǎo)通,電容Cs充電,同時(shí)對二極管電壓尖峰有鉗位作用。超前臂開關(guān)管關(guān)斷后,原邊電壓下降至低于電容電壓,副邊有源開關(guān)管的反并二極管VDs導(dǎo)通,原邊電壓被電容鉗位。此后工作過程與副邊簡單輔助網(wǎng)絡(luò)電路相同。


  由于使用了有源器件,與圖6所示的采用二極管的電路相比,損耗進(jìn)一步降低。特別是在低壓場合,有源鉗位的優(yōu)勢尤為突出。但是應(yīng)當(dāng)注意到,損耗的降低是以控制復(fù)雜性增加為代價(jià)的。

  4 結(jié)束語

  為了進(jìn)一步提高工作頻率、效率、減小其體積,本文對比分析了大功率ZVS和ZVZCS PWM DC—DC移相全橋變換器以及各種改進(jìn)電路的工作原理,探討了它們之間的差異和各自適用的場合。

  通過分析可知ZVS移相全橋電路存在輕負(fù)載時(shí)滯后臂實(shí)現(xiàn)ZVS較困難、占空比丟失與軟開關(guān)條件矛盾、整流管寄生振蕩等缺陷,并針對各缺陷提出了相應(yīng)的拓?fù)潆娐贰?/FONT>

  ZVZCS移相全橋電路可在寬負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),但由于其電流復(fù)位需要時(shí)間,不易實(shí)現(xiàn)高頻,且需要改善滯后臂ZCS條件,本文從變壓器原邊或副邊加輔助電路兩個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)滯后臂ZCS。


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