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二分之一橋自然零電壓開關(guān)變換器
來(lái)源: 日期:2013-11-11 20:45:46 人氣:標(biāo)簽:
其中,圖(a)是橋式變換器主電路的相關(guān)部分,即全橋變換器與半橋變換器共有的部分;圖(b)為開關(guān)管qi導(dǎo)通時(shí)的等效電路,輸出電流從直流母線正端經(jīng)qi、變壓器漏感l(wèi)s流入變壓器初級(jí),電流幅值,。;圖(c)為開關(guān)管關(guān)斷時(shí)的等效電路,這時(shí)輸出電流分別從直流母線的正端經(jīng)開關(guān)管q,的寄生電容器cq.流人變壓器的漏感l(wèi)s,對(duì)cq1充電。與此同時(shí),還有一路電流從直流母線的負(fù)端經(jīng)開關(guān)管q2的寄生電容cq:流入變壓器的漏感l(wèi)s,對(duì)cq2放電,這兩個(gè)電流之和為輸出電流。
如果開關(guān)管的關(guān)斷速度快于開關(guān)管寄生電容的充電速度,則開關(guān)管就可以在低開關(guān)損耗甚至是“零”開關(guān)損耗下關(guān)斷,大大降低了開關(guān)管的關(guān)斷損耗。開關(guān)管qi關(guān)斷時(shí)的漏一源極電壓和電流波形如下圖所示。
當(dāng)開關(guān)管qi的漏一源極電壓達(dá)到直流母線電壓值時(shí),開關(guān)管q2的寄生二極管導(dǎo)通續(xù)流,讓變壓器漏感的電流達(dá)到通路,等效電路如下圖所示。
在這個(gè)過(guò)程中,變壓器漏感的儲(chǔ)能向直流母線釋放,變壓器漏感電流下降。
如果在變壓器漏感電流下降到零前讓開關(guān)管q2開通,由于變壓器漏感電流的存在,開關(guān)管q2的寄生二極管導(dǎo)通續(xù)流,開關(guān)管實(shí)際上僅承受一個(gè)二極管導(dǎo)通電壓降的反向電壓。
這樣,如果忽略二極管的導(dǎo)通電壓降,開關(guān)管q2實(shí)際上在“零電壓”下開通,實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)。開關(guān)管q2開通時(shí)的等效電路如下圖所示。
當(dāng)變壓器漏感電流反向前,開關(guān)管是反向?qū)ɑ蚣纳䴓O管導(dǎo)通,等效電路如下圖(a)所示;當(dāng)變壓器漏感電流下降到零,由于變壓器上已經(jīng)施加了反向電壓,因此,變壓器電流翻轉(zhuǎn),這時(shí)的開關(guān)管q2開始正向?qū)ǎ刃щ娐啡缦聢Db)所示。
開關(guān)管q2開通過(guò)程的電壓和電流波形如下圖所示
圖中的vdf、von分別為開關(guān)管寄生二極管的導(dǎo)通電壓、開關(guān)管的正向?qū)妷骸?br />
從圖中還可以看到,開關(guān)管在寄生二極管導(dǎo)通續(xù)流狀態(tài)下導(dǎo)通,這時(shí)的開關(guān)管僅僅承受二極管導(dǎo)通電壓的反向電壓,因而可以稱為零電壓開通。
通過(guò)以上分析可知,占空比的隔離型變換器不僅可以有效地降低電路中各元器件的導(dǎo)通損耗,同時(shí)由于固有的零電壓開關(guān)特性,使開關(guān)損耗降到 低。因此,這種變換器的效率在隔離型變換器中是 高的。
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