变压器副边电流箝位dc-dczvs全桥变换器

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1、变压器副边电流箝位DC/DCZVS全桥变换器

2、第1...lunouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">无论Q1、Q2、Q3、Q4，它的开通均在短暂的死区时间td以后发生。对于超前桥臂（Q1、Q3），当它关断时，在死区时间td内的续流电流不经过电源Vin，形成Q1与Q2，或Q3与Q4之间的短路电流，这种电流变化不激烈，在短暂的td内，不会在副边形成反向电压，因此二极管DR1，DR2的通断情况不会改变。副边将只有1只二极管导通，这时，具有大电感值的输出滤波器电感Lo反射到

3、原边。若变压器的漏感为Lr，则参与原边谐振的电感量为500)this.style.ouseg(this)">（ODE:char;LINE-HEIGHT:150%;TEXT-ALIGN:center"align=center>500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">图9中，uD为二极管上的电压；UDM为二极管上的电压峰值；is1为流经二极管上的电流。二极管反向恢复时，饱和电感器是作大电感运行，工作在图8的a—b段，要消除少数载流子反向恢复的

4、影响，饱和电感器的伏-秒特性必须满足下式500)this.style.ouseg(this)">式中ts为二极管少数载流子的复合时间；N为饱和电感器绕组匝数；DB为饱和电感器磁化时磁感应强度变化范围；S为饱和电感器铁心面积。满足了式(8)只是消除了二极管反向恢复的影响，要很好地消除二极管电压尖峰，饱和电感器的迟滞回线应该按照图8中：f—a—b—c—d—e走，其中a—b段为反向恢复时间段，b点后二极管恢复阻断特性，相当一个电容，到达c二极管上的电压等于2Vs=2Vin/K。5参数设计5.1尖峰抑制器的设计尖峰抑

5、制器的设计必须满足式(8)，但是，要最大限度地消除电压尖峰，就必须按照图8中的迟滞回线走，b—c段回路以恒定电流Ism对二极管等效电容进行充电，如果抑制器的伏秒积太小，迟滞回线就会走到图8所示的虚线段，反向电流会急剧增加，二极管上的电压尖峰会超过2倍的反向电压。c点是个关键点，是由不饱和进入饱和的转折点，恒定电流Ism为500)this.style.ouseg(this)">式中Hc为尖峰抑制器的矫顽力；l为等效磁路长；N为绕组匝数。c点时二极管电压线性上升到2Vs，b—c段的时间为500)this.styl

6、e.ouseg(this)">c点后尖峰抑制器进入饱和，二极管的等效电容与尖峰抑制器剩余电感、变压器的漏感及导线电感（共Lsx）发生谐振，二极管上的电压峰值可表示为500)this.style.ouseg(this)">所以要最大限度地消除电压尖峰，尖峰抑制器的伏秒积必须满足500)this.style.ouseg(this)">5.2饱和电感器的设计如果只是消除电流、电压尖峰，饱和电感器的设计完全可以按照式(12)来设计。但是饱和电感器还要肩负另一项重任：滞后桥臂ZVS时，它要对变压器副边一半绕组中的电流进

7、行箝位，其箝位时间要大于滞后桥臂上的电容充、放电时间，则500)this.style.ouseg(this)">一般说来，电容充、放电时间t23要远大于式(12)中的ts+tbc，因此设计饱和电感器不同于尖峰抑制器，如果选用相同材料的磁心，饱和电感器的铁心面积要大或绕组匝数要多。5.3占空比丢失当原边电流从正向（或负向）变化到负向（或正向）负载电流时，由于原边不足以提供负载电流，副边整流桥两端电压为零。这部分时间与二分之一开关周期的比值就是副边占空比的丢失DLOSS，经推导得500)this.style.ou

8、seg(this)">式中Ts为开关周期。5.4最大占空比由第二节分析知道，滞后桥臂电容充、放电时，副边整流电压Vrect为一负值。理论上，副边电流箝位电路所能达到的最大占空比Dmax由下式决定500)this.style.ouseg(this)">从最大占空比的设计看出，饱和电感器或尖峰抑制器的伏秒积不是越大越好，如果增加匝数的话，tbc会越大，Dzvs会越大。如果增加铁心面积的话，饱和电感器或尖峰抑制器的损耗会加大。6实验波形和效率曲线6.1实验参数输入直流电压：320~360V输出直流电压：100V额定

9、输出功率：2kVA原、副边开关管IGBT：G40N60B3D原边开关管并联电容：4nF尖峰抑制器伏秒积：1×10-4Vs饱和电感器伏秒积：3×10-4Vs工作频率：46kHz选择输入直流电压为320~360V，输出为100V的直流电压的原因是：220VAC整流即能得340VDC，当输入电压提高5倍，即为地铁电网电压1700V；100V输出相应提高5倍为500V，逆变基本上供380V交流负载用。6.2