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实现ZVS的策略及次级占空比的丢失

发布时间:2008/10/9 0:00:00 访问次数:1307

  超前臂比滞后臂容易实现zvs,只要满足条件使滞后臂实现zvs,则超前臂肯定会实现zvs。因此,移相zvs pwm dc-dc全桥转换器实现zvs的关键在于滞后臂。滞后臂实现zvs的条件就是式。从式(5-l19)可以看出,要满足它有两个办法:一是增大谐振电感lr,二是增大i2。

  1.增加励磁电流

  对于某一已知的谐振电感lr,就必须有一个最小电流i2的值i2min来使lr中的能量1/2lri2min能实现zvs。有人提出用增加励磁电流im的方法实现zvs,实质上就是提高i2min。

  由于增加了励磁电流im,初级电流在负载电流的基础上增加了励磁电流,因而增加了它的最大电流,也使通态损耗增大。同时,励磁电流的增大也增加了变压器的损耗。因此,在励磁电流的选取上,要充分考虑开关器件和变压器的损耗。

  2. 增大谐振电感

  因为励磁电流与负载无关,所以在轻载时,转换器的效率很低。实现zvs的另一种方法是增大谐振电感。要在一定的负载范围内实现zvs,就可以知道一个最小的负载电流,根据这个电流,忽略励磁电流,就可以得到i2的最小值i2min,然后利用式(5-119)就可以计算出所需要的最小谐振电感。

  3. 次级占空比的丢失

  次级占空比的丢失是全桥zvs pwm dc/dc转换器中一个重要的现象。所谓次级占空比丢失,就是说次级的占空比dus小于初级的占空比dup,即:dus<dup,其差值就是次级占空比丢失dloss:


  产生次级占空比丢失的原因是:存在初级电流从正向(或负向)变化到负向(或正向)负载电流的时间。在这段时间里,虽然初级有正电压方波(或负电压方波),但初级不足以提供负载电流,次级整流桥的所有二极管导通,负载处于续流状态,其两端电压为零。这样次级就丢失了(t2~t5)和(t8~t11)这部分电压方波。这部分时间与1/2开关周期的比值就是次级的占空比丢失dloss即


  从式(5-123)中可以知道:lr越大,dloss越大;负载越大,dloss越大;ui越低,dloss越大。

  dloss的产生使dus减小,为了得到所需求的输出电压,就必须减小初、次级绕组的匝数比。而匝数比的减小会带来两个问题:一是初级电流增加,开关管的电流峰值也要增加,这将使通态损耗加大;二是次级整流桥的耐压值要增加。为了减小dloss,提高dus,可以采用饱和电感的办法,就是将谐振电感lr改为饱和电感,但还是存在dloss。

  欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)



  超前臂比滞后臂容易实现zvs,只要满足条件使滞后臂实现zvs,则超前臂肯定会实现zvs。因此,移相zvs pwm dc-dc全桥转换器实现zvs的关键在于滞后臂。滞后臂实现zvs的条件就是式。从式(5-l19)可以看出,要满足它有两个办法:一是增大谐振电感lr,二是增大i2。

  1.增加励磁电流

  对于某一已知的谐振电感lr,就必须有一个最小电流i2的值i2min来使lr中的能量1/2lri2min能实现zvs。有人提出用增加励磁电流im的方法实现zvs,实质上就是提高i2min。

  由于增加了励磁电流im,初级电流在负载电流的基础上增加了励磁电流,因而增加了它的最大电流,也使通态损耗增大。同时,励磁电流的增大也增加了变压器的损耗。因此,在励磁电流的选取上,要充分考虑开关器件和变压器的损耗。

  2. 增大谐振电感

  因为励磁电流与负载无关,所以在轻载时,转换器的效率很低。实现zvs的另一种方法是增大谐振电感。要在一定的负载范围内实现zvs,就可以知道一个最小的负载电流,根据这个电流,忽略励磁电流,就可以得到i2的最小值i2min,然后利用式(5-119)就可以计算出所需要的最小谐振电感。

  3. 次级占空比的丢失

  次级占空比的丢失是全桥zvs pwm dc/dc转换器中一个重要的现象。所谓次级占空比丢失,就是说次级的占空比dus小于初级的占空比dup,即:dus<dup,其差值就是次级占空比丢失dloss:


  产生次级占空比丢失的原因是:存在初级电流从正向(或负向)变化到负向(或正向)负载电流的时间。在这段时间里,虽然初级有正电压方波(或负电压方波),但初级不足以提供负载电流,次级整流桥的所有二极管导通,负载处于续流状态,其两端电压为零。这样次级就丢失了(t2~t5)和(t8~t11)这部分电压方波。这部分时间与1/2开关周期的比值就是次级的占空比丢失dloss即


  从式(5-123)中可以知道:lr越大,dloss越大;负载越大,dloss越大;ui越低,dloss越大。

  dloss的产生使dus减小,为了得到所需求的输出电压,就必须减小初、次级绕组的匝数比。而匝数比的减小会带来两个问题:一是初级电流增加,开关管的电流峰值也要增加,这将使通态损耗加大;二是次级整流桥的耐压值要增加。为了减小dloss,提高dus,可以采用饱和电感的办法,就是将谐振电感lr改为饱和电感,但还是存在dloss。

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