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二分之一橋自然零電壓開關變換器
來源: 日期:2013-11-11 20:45:46 人氣:標簽:
其中,圖(a)是橋式變換器主電路的相關部分,即全橋變換器與半橋變換器共有的部分;圖(b)為開關管qi導通時的等效電路,輸出電流從直流母線正端經qi、變壓器漏感ls流入變壓器初級,電流幅值,。;圖(c)為開關管關斷時的等效電路,這時輸出電流分別從直流母線的正端經開關管q,的寄生電容器cq.流人變壓器的漏感ls,對cq1充電。與此同時,還有一路電流從直流母線的負端經開關管q2的寄生電容cq:流入變壓器的漏感ls,對cq2放電,這兩個電流之和為輸出電流。
如果開關管的關斷速度快于開關管寄生電容的充電速度,則開關管就可以在低開關損耗甚至是“零”開關損耗下關斷,大大降低了開關管的關斷損耗。開關管qi關斷時的漏一源極電壓和電流波形如下圖所示。
當開關管qi的漏一源極電壓達到直流母線電壓值時,開關管q2的寄生二極管導通續流,讓變壓器漏感的電流達到通路,等效電路如下圖所示。
在這個過程中,變壓器漏感的儲能向直流母線釋放,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管q2開通,由于變壓器漏感電流的存在,開關管q2的寄生二極管導通續流,開關管實際上僅承受一個二極管導通電壓降的反向電壓。
這樣,如果忽略二極管的導通電壓降,開關管q2實際上在“零電壓”下開通,實現零電壓開關。開關管q2開通時的等效電路如下圖所示。
當變壓器漏感電流反向前,開關管是反向導通或寄生二極管導通,等效電路如下圖(a)所示;當變壓器漏感電流下降到零,由于變壓器上已經施加了反向電壓,因此,變壓器電流翻轉,這時的開關管q2開始正向導通,等效電路如下圖b)所示。
開關管q2開通過程的電壓和電流波形如下圖所示
圖中的vdf、von分別為開關管寄生二極管的導通電壓、開關管的正向導通電壓。
從圖中還可以看到,開關管在寄生二極管導通續流狀態下導通,這時的開關管僅僅承受二極管導通電壓的反向電壓,因而可以稱為零電壓開通。
通過以上分析可知,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通損耗,同時由于固有的零電壓開關特性,使開關損耗降到 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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