帶輔助網(wǎng)絡(luò)的兩路交錯并聯(lián)DC/DC變換器
模態(tài)4[t3,t4] V3關(guān)斷后,由于A,B兩橋交錯,ip1不斷增強,使得C2放電,C3充電,從而實現(xiàn)V3的ZVS關(guān)斷。t4時刻,C2的電壓下降到零,VD2自然導(dǎo)通,該模態(tài)結(jié)束。
模態(tài)5[t4,t5] t4時刻,C2放電完畢,VD2已經(jīng)導(dǎo)通,此時V2驅(qū)動信號到來實現(xiàn)ZVS。
到t5時刻,iLb減小到零,開始過零并向負方向增大,該模態(tài)結(jié)束。t5時刻以后,iLb(t)為:
模態(tài)1~5為1/4個工作周期,實現(xiàn)了V1ZVS關(guān)斷和V4的ZVS開通,及V2的ZVS開通與V3的ZVS關(guān)斷。模態(tài)6~16為后3/4個周期,其原理與前1/4個周期類似,此處不再贅述。
3 軟開關(guān)的實現(xiàn)及參數(shù)設(shè)計
3.1 超前橋臂實現(xiàn)ZVS的條件及參數(shù)設(shè)計
以A橋為例,V1(V4)開通(關(guān)斷)時,ip1和iLa同時流入(流出)節(jié)點a,且同時給C1,C4充、放電,使之在各種工作狀態(tài)下,在開關(guān)管開通前抽完寄生于該開關(guān)管并聯(lián)結(jié)電容上的電荷,實現(xiàn)ZVS開通。同時,由于開關(guān)管關(guān)斷時并聯(lián)結(jié)電容的充電,而使得開關(guān)管實現(xiàn)ZVS關(guān)斷。
為了實現(xiàn)超前管的ZVS,在死區(qū)時間td內(nèi)必須確保超前管并聯(lián)結(jié)電容放電完畢。需要滿足:
3.2 滯后橋臂實現(xiàn)ZVS的條件及參數(shù)設(shè)計
V3(V2)開通(關(guān)斷)時,由于A,B兩橋次級的交錯,使得ip1逐漸增強,當(dāng)電流在滯后管關(guān)斷時的能量滿足使開關(guān)管并聯(lián)結(jié)電容放電完畢時,滯后管實現(xiàn)ZVS開通。
設(shè)在V2,V3開通(關(guān)斷)時,由于A,B全橋次級的交錯,此時ip1增強,設(shè)此時ip1=Ip1,那么:Ip3=Ip1+Ip2。此時,若想實現(xiàn)V2,V3的開通(關(guān)斷),在不考慮變壓器初級繞組寄生電容的情況下需滿足:
4 實驗結(jié)果
為驗證理論分析的正確性,進行了實驗驗證,其參數(shù)為:Uin=40 V;Uo=150 V;滿載輸出功率P=750 W;C=1 nF;fs=20 kHz;td=2.5 μs;K=1/3,La=Lb=100 μH,Ca1=Ca2=Cb1=Cb2=200 μF,Lf=300 μH,Cf=1 000 μF。圖2為實驗波形。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/175861.htm
由圖2a可知,在不添加輔助網(wǎng)絡(luò)的條件下,超前橋臂開關(guān)管V5不能實現(xiàn)ZVS,滯后橋臂開關(guān)管V7能實現(xiàn)ZVS。由圖2b可知,添加輔助網(wǎng)絡(luò)后V5和V7均能夠?qū)崿F(xiàn)ZVS。
5 結(jié)論
通過理論分析、實驗可知,提出的變換器能夠利用輔助回路實現(xiàn)超前橋臂的ZVS,且能借助兩個全橋次級的交錯電流實現(xiàn)滯后橋臂的ZV S。通過分析和實驗可知,該變換器改善了文獻中變換器的性能,達到了設(shè)計的目的。該變換器拓撲對于研究大功率開關(guān)電源兩路或多路交錯并聯(lián)DC/DC變換器具有指導(dǎo)意義。
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