磁集成技術(shù)在不對稱半橋倍流整流變換器中的應(yīng)用
圖2(a)為從圖1中簡化的DM-CDR 電路。圖2(b)為C.Peng 最早提出的IM-CDR電路。用源轉(zhuǎn)移等效變換法,將圖2(b)所示磁件的副邊繞組匝數(shù)不變、一拆為二,得到圖2(c)。令R1、R2、Rc 分別為磁芯三個磁柱的磁阻,可畫出圖2(c)在一個工作周期的等效磁路:當a、b兩點間電壓為正,輸出電壓加在c、d兩端,c正d負,φ1增加,φ2減小,等效磁路為圖3(a);當a、b兩點間電壓為負,輸出電壓加在e、d兩端,e正d負,φ2增加,φ1減小,等效磁路為圖3(b)。由等效磁路可知,當a、b兩點間電壓為正,在φ2對應(yīng)的磁路,電感與變壓器副邊產(chǎn)生的磁動勢完全抵消;當a、b兩點間電壓為負,在φ1對應(yīng)的磁路,磁動勢抵消為零。根據(jù)磁路分析結(jié)果,將圖2(c)中IM的變壓器副邊繞組與電感繞組合并,得到圖2(d),即Wei Chen提出的IM。圖2(d)與圖2(b)相比,省去了變壓器副邊繞組,減少了IM的連接端子,對減小磁件銅耗和體積非常有利。但是,圖2(d)中繞組分別位于三個磁柱,必然存在較大的漏感,會降低變換器的性能。為克服這個問題,可用源轉(zhuǎn)移變換方法,將原邊ab繞組一拆為二,移到側(cè)柱,如圖2(e)所示。圖2(e)中,IM的繞組被分成兩部分,分別繞在磁芯的兩個側(cè)柱。改變(e)圖中一個磁柱上繞組的連接方式(實際是改變繞組同名端)就得到了改進的IM-CDR電路,如圖2(f)所示。改變繞組連接方式時,同一磁柱上的各繞組要同時變化,使同一磁柱上的各繞組間的同名端相對不變。圖2(e)與圖2(d)相比,能減小磁芯中柱的交變磁通,對減小原邊電流也有好處。
3 仿真波形
對比圖2(e)與圖2(f)可得出,兩種不同方式下的磁通耦合作用不同。當繞組產(chǎn)生的磁通互相增強,就是正向耦合方式;反之,就是反向耦合方式,很明顯,圖2(e)為正向耦合方式,圖2(f)為反向耦合方式。
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