有源鉗位正激變換器的功率損耗分析
開(kāi)關(guān)模態(tài)2(圖4)
圖4 模態(tài)2等效電路
fig4. The circuit operation in state 2
t 1時(shí)刻S1關(guān)斷,電流i2流過(guò)S2的體二極管,加在變壓器一次繞組的電壓變?yōu)樨?fù),D1關(guān)斷,續(xù)流二極管D2導(dǎo)通,變壓器不再向負(fù)載傳輸能量,直到下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期主開(kāi)關(guān)再次開(kāi)通。
開(kāi)關(guān)模態(tài)3(圖5)
圖5 模態(tài)3等效電路
fig5.The circuit operation in state 3
t2時(shí)刻,鉗位開(kāi)關(guān)S2導(dǎo)通,S2實(shí)現(xiàn)了零壓開(kāi)通,鉗位二極管自然截止,勵(lì)磁電流開(kāi)始經(jīng)過(guò)S2 反向流動(dòng),記為i3。
開(kāi)關(guān)模態(tài)4(圖6)
圖6 模態(tài)4等效電路
fig6.The circuit operation in state 4
t3時(shí)刻,鉗位開(kāi)關(guān)S2關(guān)斷,電流i4流過(guò)S1的體二極管。
S1在t0~t1時(shí)間內(nèi)開(kāi)通,這段時(shí)間里變壓器的磁鏈 可表示為:
實(shí)際上開(kāi)關(guān)S1的導(dǎo)通時(shí)間很短,可以認(rèn)為變壓器的磁鏈
為一個(gè)恒定值。勵(lì)磁電流可表示為:
在考慮勵(lì)磁電感的變壓器電路模型中,勵(lì)磁電感
用式(1)表示,原邊電阻
用(2)式表示。
其中Rm是鐵心磁阻,h為初級(jí)繞組每匝的平均阻值,變換器的功率損耗與勵(lì)磁電感、勵(lì)磁電流、繞組的阻值有關(guān)。下面將逐一分析各工作模態(tài)功率損耗,從而得到它們之間的關(guān)系。
在工作模態(tài)1中,輸出電感電壓為:
電流紋波的峰峰值
是:
(3)
圖7是輸出電感電流iL的波形圖,由圖可得iL表達(dá)式
(4)
圖 7 輸出電流iL的波形
評(píng)論