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實(shí)現(xiàn)ZVS的策略及次級(jí)占空比的丟失

發(fā)布時(shí)間:2008/10/9 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):1320

  超前臂比滯后臂容易實(shí)現(xiàn)zvs,只要滿足條件使滯后臂實(shí)現(xiàn)zvs,則超前臂肯定會(huì)實(shí)現(xiàn)zvs。因此,移相zvs pwm dc-dc全橋轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)zvs的關(guān)鍵在于滯后臂。滯后臂實(shí)現(xiàn)zvs的條件就是式。從式(5-l19)可以看出,要滿足它有兩個(gè)辦法:一是增大諧振電感l(wèi)r,二是增大i2。

  1.增加勵(lì)磁電流

  對(duì)于某一已知的諧振電感l(wèi)r,就必須有一個(gè)最小電流i2的值i2min來(lái)使lr中的能量1/2lri2min能實(shí)現(xiàn)zvs。有人提出用增加勵(lì)磁電流im的方法實(shí)現(xiàn)zvs,實(shí)質(zhì)上就是提高i2min。

  由于增加了勵(lì)磁電流im,初級(jí)電流在負(fù)載電流的基礎(chǔ)上增加了勵(lì)磁電流,因而增加了它的最大電流,也使通態(tài)損耗增大。同時(shí),勵(lì)磁電流的增大也增加了變壓器的損耗。因此,在勵(lì)磁電流的選取上,要充分考慮開(kāi)關(guān)器件和變壓器的損耗。

  2. 增大諧振電感

  因?yàn)閯?lì)磁電流與負(fù)載無(wú)關(guān),所以在輕載時(shí),轉(zhuǎn)換器的效率很低。實(shí)現(xiàn)zvs的另一種方法是增大諧振電感。要在一定的負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)zvs,就可以知道一個(gè)最小的負(fù)載電流,根據(jù)這個(gè)電流,忽略勵(lì)磁電流,就可以得到i2的最小值i2min,然后利用式(5-119)就可以計(jì)算出所需要的最小諧振電感。

  3. 次級(jí)占空比的丟失

  次級(jí)占空比的丟失是全橋zvs pwm dc/dc轉(zhuǎn)換器中一個(gè)重要的現(xiàn)象。所謂次級(jí)占空比丟失,就是說(shuō)次級(jí)的占空比dus小于初級(jí)的占空比dup,即:dus<dup,其差值就是次級(jí)占空比丟失dloss:


  產(chǎn)生次級(jí)占空比丟失的原因是:存在初級(jí)電流從正向(或負(fù)向)變化到負(fù)向(或正向)負(fù)載電流的時(shí)間。在這段時(shí)間里,雖然初級(jí)有正電壓方波(或負(fù)電壓方波),但初級(jí)不足以提供負(fù)載電流,次級(jí)整流橋的所有二極管導(dǎo)通,負(fù)載處于續(xù)流狀態(tài),其兩端電壓為零。這樣次級(jí)就丟失了(t2~t5)和(t8~t11)這部分電壓方波。這部分時(shí)間與1/2開(kāi)關(guān)周期的比值就是次級(jí)的占空比丟失dloss即


  從式(5-123)中可以知道:lr越大,dloss越大;負(fù)載越大,dloss越大;ui越低,dloss越大。

  dloss的產(chǎn)生使dus減小,為了得到所需求的輸出電壓,就必須減小初、次級(jí)繞組的匝數(shù)比。而匝數(shù)比的減小會(huì)帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題:一是初級(jí)電流增加,開(kāi)關(guān)管的電流峰值也要增加,這將使通態(tài)損耗加大;二是次級(jí)整流橋的耐壓值要增加。為了減小dloss,提高dus,可以采用飽和電感的辦法,就是將諧振電感l(wèi)r改為飽和電感,但還是存在dloss。

  歡迎轉(zhuǎn)載,信息來(lái)自維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)(www.dzsc.com)



  超前臂比滯后臂容易實(shí)現(xiàn)zvs,只要滿足條件使滯后臂實(shí)現(xiàn)zvs,則超前臂肯定會(huì)實(shí)現(xiàn)zvs。因此,移相zvs pwm dc-dc全橋轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)zvs的關(guān)鍵在于滯后臂。滯后臂實(shí)現(xiàn)zvs的條件就是式。從式(5-l19)可以看出,要滿足它有兩個(gè)辦法:一是增大諧振電感l(wèi)r,二是增大i2。

  1.增加勵(lì)磁電流

  對(duì)于某一已知的諧振電感l(wèi)r,就必須有一個(gè)最小電流i2的值i2min來(lái)使lr中的能量1/2lri2min能實(shí)現(xiàn)zvs。有人提出用增加勵(lì)磁電流im的方法實(shí)現(xiàn)zvs,實(shí)質(zhì)上就是提高i2min。

  由于增加了勵(lì)磁電流im,初級(jí)電流在負(fù)載電流的基礎(chǔ)上增加了勵(lì)磁電流,因而增加了它的最大電流,也使通態(tài)損耗增大。同時(shí),勵(lì)磁電流的增大也增加了變壓器的損耗。因此,在勵(lì)磁電流的選取上,要充分考慮開(kāi)關(guān)器件和變壓器的損耗。

  2. 增大諧振電感

  因?yàn)閯?lì)磁電流與負(fù)載無(wú)關(guān),所以在輕載時(shí),轉(zhuǎn)換器的效率很低。實(shí)現(xiàn)zvs的另一種方法是增大諧振電感。要在一定的負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)zvs,就可以知道一個(gè)最小的負(fù)載電流,根據(jù)這個(gè)電流,忽略勵(lì)磁電流,就可以得到i2的最小值i2min,然后利用式(5-119)就可以計(jì)算出所需要的最小諧振電感。

  3. 次級(jí)占空比的丟失

  次級(jí)占空比的丟失是全橋zvs pwm dc/dc轉(zhuǎn)換器中一個(gè)重要的現(xiàn)象。所謂次級(jí)占空比丟失,就是說(shuō)次級(jí)的占空比dus小于初級(jí)的占空比dup,即:dus<dup,其差值就是次級(jí)占空比丟失dloss:


  產(chǎn)生次級(jí)占空比丟失的原因是:存在初級(jí)電流從正向(或負(fù)向)變化到負(fù)向(或正向)負(fù)載電流的時(shí)間。在這段時(shí)間里,雖然初級(jí)有正電壓方波(或負(fù)電壓方波),但初級(jí)不足以提供負(fù)載電流,次級(jí)整流橋的所有二極管導(dǎo)通,負(fù)載處于續(xù)流狀態(tài),其兩端電壓為零。這樣次級(jí)就丟失了(t2~t5)和(t8~t11)這部分電壓方波。這部分時(shí)間與1/2開(kāi)關(guān)周期的比值就是次級(jí)的占空比丟失dloss即


  從式(5-123)中可以知道:lr越大,dloss越大;負(fù)載越大,dloss越大;ui越低,dloss越大。

  dloss的產(chǎn)生使dus減小,為了得到所需求的輸出電壓,就必須減小初、次級(jí)繞組的匝數(shù)比。而匝數(shù)比的減小會(huì)帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題:一是初級(jí)電流增加,開(kāi)關(guān)管的電流峰值也要增加,這將使通態(tài)損耗加大;二是次級(jí)整流橋的耐壓值要增加。為了減小dloss,提高dus,可以采用飽和電感的辦法,就是將諧振電感l(wèi)r改為飽和電感,但還是存在dloss。

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