電流模式控制移相全橋零電壓軟開關(guān)(ZVS)DC/DC功率變換器(圖)
引言
隨著計算機與通信技術(shù)的飛速發(fā)展,作為配套設(shè)備的開關(guān)電源也獲得了長足進步,并隨著新器件、新理論、新電磁材料和變換技術(shù)以及各種輔助設(shè)計分析軟件的不斷問世,開關(guān)電源的性能不斷提高。本文介紹一種新型的高頻dc/dc開關(guān)變換器,并成功地應用在軍用充電機上。
dc/dc變換器主電路
改進型移相全橋zvs dc/dc變換器主電路結(jié)構(gòu)和各點波形對照如圖1、圖2所示。
由于電路工作狀態(tài)在一個周期內(nèi)可以分為兩個完全一樣的過程,所以以下僅僅分析半個周期的情況,而這半個周期又可分為以下三種開關(guān)模態(tài)。
● 開關(guān)模態(tài)1,t0
此時q1和q4同時導通,變壓器副邊電感l1和整流管ds2導通,原邊能量向負載端傳遞。此模態(tài)的等效電路見圖3。
其中,a為變壓器變比,vin是直流母線電壓,i1和i2分別是電感l1和l2電流(l1=l2=ls),此時有等式(1)成立。
(1)
(2)
ip(t)=ai1(t) (3)
當q4關(guān)斷時該模態(tài)過程結(jié)束。
● 開關(guān)模態(tài)2,t1
在t1時刻關(guān)斷q4,此時副邊電感l1中儲存的能量給q4電容(或并聯(lián)電容)充電,同時將q3兩端電容電荷放掉。為了實現(xiàn)軟開關(guān),q4關(guān)斷和q3開通之間至少要存在一死區(qū)時間 δt1,使得在q3開通前d3首先導通,且有下式成立。
ip1δt1=2ceffvin (4)
其中ceff是開關(guān)管漏源兩端等效電容,ip1為t1時刻變壓器原邊流過電流。當d3導通后,變壓器副邊兩個二極管ds1和ds2同時導通,電路工作在續(xù)流狀態(tài)。此時等效電路如圖4所示。
此時有如下電路方程成立。
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