一种推挽式直流升压电路的设计_吴建进

《一种推挽式直流升压电路的设计_吴建进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《电气自动化》2011年第33卷第2期变流技术ConverterTechniques一种推挽式直流升压电路的设计吴建进魏学业袁磊(北京交通大学电子信息工程学院,北京100044)摘要:基于PWM控制的推挽式DC-DC直流升压电路的系统结构,设计了一种适用于小功率逆变的直流升压电路。该电路采用两组推挽电路叠加的升压方式,转换效率较普通的反激电路高,对器件的参数要求不高。实验结果表明设计可行可靠。关键词:推挽变换DC-DC脉宽调制(PWM)逆变[中图分类号]TM464[文献标识码]A[文章编号]1000-3886(2011)02-0054

2、-03DesignofaPush-PullDC-DCBoostCircuitWuJianjinWeiXueyeYuanLei(SchoolofElectronicandInformationEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)Abstract:ADC-DCboostcircuitbasedonPWMcontrolandpush-pullstructureforasmallpowerinverterispresentedinthispaper.Thewhol

3、esystemismainlycomposedoftwoseriesconnectedpush-pullcircuitswithsuperimposedboostedmode.Conversionefficiencyofthiscircuitismorethanordinaryflybackcircuitandtherequirementfordevicesparametersisrelaxed.Theexperimentalresultsconfirmthefeasibilityandreliabilityofthedesign.

4、Keywords:push-pullconvertDC-DCpulsewidthmodulate(PWM)inverter0引言直流升压电路是逆变装置中的一项十分重要的环节,其发展水平对逆变装置的性能起到一定的决定作用。传统逆变一般采用先逆变后升压的方式,成本高、电路复杂、调试困难且波形质量不是很好。而高频逆变则是将蓄电池直流电先经直流升压生成稳定的330V直流电,再经逆变电路转换成50Hz、220V交流电。电路较传统逆变简单、成本较低、对于输出波形质量有很大改善。目前,DC-DC直流升压变换电路有多种结构形式,按开关管的连接方式分有

5、单端式、半桥式、全桥式和推挽式。区别于其他不同的结构形式,推挽式电路使用两个开关管,并将其连接成推挽功率放大器形式。推挽电路的特点是开关变压器必须具有中心抽头,虽然有潜在的偏磁危险,但可以采用电流环或具有脉冲电流逐周期保护的电压环控制,以弥补推挽式电路的这一缺陷。推挽电路适用于低电压大电流的场合,广泛应用于功放电路和开关电源中。1推挽电路的原理推挽式电路的结构如图1所示,其属于双端式变换电路。图中N1=N2,N3=N4。开关管Q1、Q2由驱动电路激励交替通断,将输入直流电压Ui变换成高频方波交流电压。均截止。其集电极施加的电压均为输入

6、电压Ui。如图2所示是推挽电路的工作时序图,其工作原理如下(2)阶段2[t1-t2],Q2导通,Ql截止,此阶段同阶段1。下所示:一个周期重复阶段1和阶段2。(1)阶段1[t0-t1],Q1导通,Q2截止,Ui通过Q1加到变压电路工作时,由于两只对称的功率开关管每次只有一个导器T的初级绕组N1上。由于变压器的作用,因此将有2倍的输通,因此开关管的导通损耗小,效率高,其开关变压器磁芯利用率入电压(2Ui)施加于截止的开关管Q2。当激励消失时,Ql,Q2管也较高。因此,基于推挽电路的工作原理,设计了两路对称的推挽电路,构成了DC-DC直流

7、升压系统的主体部分。收稿日期:2010-08-2554ElectricalAutomation《电气自动化》2011年第33卷第2期变流技术ConverterTechniques2系统组成及工作原理和全部变压器的初级铜耗也将减为原先的一半,有效提高了效率。整体系统结构图如图3所示,由两路对称的推挽电路、整流变压器其磁芯参数如下:滤波电路、PWM及稳压控制电路构成。其工作过程如下:阶段1,两路对称的推挽电路输出结果相叠加,产生380V的变压器输入电压幅值Up1=12V,输出电压幅值Up2=200V,交流电。最大工作比α=0.45,次级绕

8、组峰值电流Ip2=1.45A,I2=1A,初阶段2,380V交流电经整流滤波电路生成330V直流电VH。级绕组峰值电流Ip1=24.2A,初级电流有效值I1=16.2A。因此变压器的输出功率为阶段3,稳压控制电路中对VH