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《dc／dc全桥变换器软开关技术中的占空比丢失研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、DC／DC全桥变换器软开关技术中的占空比丢失研究第20卷第1期2007年1月机电产品开崖与新Development&Innovationofmachinery&electricalproductsVo1.20.No.1Jan..2007DC/DC全桥变换器软开关技术中的占空比丢失研究郭海针,李定珍(1.河南机电高等专科学校,河南新乡453002;2.南阳理工学院,河南南阳473004)摘要:概述了DC/DC全桥变换器软开关技术的9种控制策略,并详细研究了移相控制全桥零电压开关脉宽调制变换嚣ZVS的
2、工作原理,分析占空比丢失原因,介绍此种现象的一些改善措施.关键词:占空比;零电压;软开关中图分类号:rP27文献标识码:A文章编号:1002—6673(2007)01—166-030引言近年来,随着微电子技术和计算机技术在通信设备中的广泛应用,各类先进电子设备对电源装置的要求也越来越高.软开关电源技术是开关电源的前沿技术之一,它具有主功率管开关应力小,损耗低,效率高,电源突变速度慢,电磁辐射小等优点.所以国内外都在开发和应用这一先进技术.DC/DC变换器是电源系统中为电子设备提供直流动力的主要装置,在DC/DC变
3、换器中,以全桥移相控制软开关PWM变换器的研究十分活跃,它是直流电源实现高频化的理想拓扑之一,特别是在中,大功率的应用场合.所以具有谐振软开关和PWM控制特点的,相移全桥零电压PWM(FB—ZVS-PWMI变换器得到了广泛应用,由于功率开关器件实现了零电压开关,从而减小了开关损耗,提高了电源系统的稳定性.但是,FB—ZVS—PWM变换器仍然存在占空比丢失严重,环路导通损耗大等缺点.本文就是在此基础上提出的.1DC/DC全桥变换器控制策略对全桥变换器来说,只有对角线上两只开关管同时导通时变换器才输出功率,所以可通过
4、调节对角线上的两只开关管导通重合角的宽度来实现稳压控制.导通重合角的脉宽为输出脉宽,所以实际上此控制就是PWM控制方式.定义首先开通的两只开关管Q,和Q3为超前桥臂,后开通的两只开关管Q:和Q为滞后桥臂.图1所示.则根据两个桥臂导通时间增加的情况不同,可以组成9种控制策略,即为:①两个桥臂都不增加导通时收稿日期:2006—11—19作者简介:郭海针(1973-),讲师,硕士研究生.研究方向:电气自动化控制与电力电子变流技术;李定珍(1972-),女,河南南阳人,讲师,硕士.主要从事虚拟仪器技术,自动化厦仪表方面的
5、教学,研究工作.166间;②滞后桥臂不增加导通时间,超前桥臂向前增加一段时间;③滞后桥臂不增加导通时间,超前桥臂的导通时间向前增加到1/2Ts(Ts为开关周期);④超前桥臂不增加导通时间,滞后桥臂向后增加一段时间;⑤超前桥臂不增加导通时间,滞后桥臂的导通时间向后增加到1/2Ts;⑥超前桥臂向前增加一段时间,同时滞后桥臂向后增加一段时间;⑦超前桥臂的导通时间向前增加到1/2Ts,同时滞后桥臂向后增加一段时间;⑧超前桥臂向前增加一段时间,同时滞后桥臂的导通时间向后增加到1/2Ts;⑨超前桥臂的导通时间向前增加到1/2
6、%,同时滞后桥臂的导通时间向后增加到1/2Ts;超前桥臂只能实现ZVS,而滞后桥臂可以实现ZVS或ZCS.根据超前桥臂和滞后桥臂实现开关的方式,可以将PWMDC/DC全桥变换器的软开关方式分为两类:ZVS方式和ZVZCS方式.本文以ZVSPWMDC/DC全桥变换器来说明为了实现滞后桥臂的ZVS,桥臂只能采用一种控制方式,即滞后桥臂的导通时间向后增加到1/2T蜀,因此ZVSPWMDC/DC全桥变换器的控制方式只有上述的方式5,方式8,方式9三种.但其本质相同.其中移相控制方式是全桥变换器特有的一种控制方式,它是指保
7、持每个开关管的导通时间不变,同一桥臂两只管子相位相差180..VD2VD1,Q3匿=:2Qd臣.一【=AII
8、.日l,Cb钉^VD5U一,,,.一lc牛Jul叫匠c3叫匿vI"c4圈1移相全桥ZVS变换器控制和输出电路原理田Fig.1ThephaseshiftingentirebridgeZVScoBvertercontrolandoutputdrcultschematicdiagram?测试与控制?2移相控制的ZVSPWMDC/DC全桥变换器的工作原理在一个开关周期中,移相控制的ZVSPWMDC/DC全桥变换器
9、的工作过程如下所述,主电路如图1所示.Uin一电路的电源;Ql—Q广功率开关管;VD1^-VD广体二极管;C1~C厂体电容;IJr一变压器T1初级串联谐振电感(包括变压器的漏感);C一防止变压器因漏磁而饱和的隔直电容,变压器次级电压经过VD5和VD6整流和输出LC滤波后供给负载.变压器初级电压,电流和次级整流电压波形如图2所示.ZVS变换器一个周期有六种运行模式,如表1所
