采用零電壓開(kāi)關(guān)PWM三電平直流變換器的電力整流模塊
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時(shí)間：2012-03-05
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
該變換器采用移相控制，Q1和Q4為180ordm;互補(bǔ)導(dǎo)通，Q2和Q3也為180ordm;互補(bǔ)導(dǎo)通。Q1、Q4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別超前Q2、Q3一個(gè)相位角，即移相角。Q1、Q4稱(chēng)為超前管，Q2、Q3稱(chēng)為滯后管。通過(guò)控制移相角的大小可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)。
實(shí)現(xiàn)ZVS的條件：要有足夠能量來(lái)抽走即將開(kāi)通MOS管上結(jié)電容電壓，并給要關(guān)斷MOS管結(jié)電容充電。超前管開(kāi)關(guān)中，諧振電感L3和輸出濾波電感L4串聯(lián)，而L4一般很大，故超前管易實(shí)現(xiàn)ZVS。滯后管實(shí)現(xiàn)ZVS僅依靠諧振電感L3的能量，增大諧振電感量或增大流過(guò)L3的電流可以保證滯后管的ZVS，但諧振電感引起有效占空比丟失，其電感量大占空比丟失的影響也大；而流過(guò)諧振電感的電流增大也意味MOS管通態(tài)損耗和變壓器的損耗加大，因此滯后管在輕負(fù)載下實(shí)現(xiàn)ZVS困難。選擇適當(dāng)?shù)闹C振電感參數(shù)是變換器能最佳運(yùn)行的關(guān)鍵。
諧振電感量Lr設(shè)計(jì)：
本電力整流模塊，三相輸入304V---456V，輸出198V---300V，10A；開(kāi)關(guān)頻率f=50KHz，
變壓器副邊電壓：
Vo_min=(Vo_max+V_d+V_l4)/D_max=320.895
上式，Vo_max為最大輸出電壓300V，V_d為輸出整流管壓降，取1.5V，V_l4為輸出濾波電感壓降，取0.5V，D_max為最大有效占空比，取0.95
變壓器原邊電壓：Vi_min=268.5V
變壓器匝比：K_cal=Vo_min/Vi_min=1.539
考慮開(kāi)關(guān)管的ZVS條件和副邊占空比丟失，得下式[2]
Lr=8.Cmos.(Vi/2) 2 /3.(Ip_pk_max) 2
Ip_pk_max=Io_max.K_cal，因Io_max=10，故Ip_pk_max=15.39（A）
本電力整流模塊，MOS管選用IRF360，結(jié)電容Cmos=1300pF，Lr=5.53uH,
評(píng)論