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《zvs移相全桥变换器的建模与仿真》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、2008年7月25日第25卷第4期TelecomPowerTechnologyJu.l25,2008,Vo.l25No.4文章编号:1009-3664(2008)04-0006-03研制开发ZVS移相全桥变换器的建模与仿真邱爽,王志强(广州华南理工大学电力学院,广东广州510640)摘要:随着开关功率变换器的广泛应用,对其动态及诸多性能有更多的要求。因此对其建模及控制的研究是很有必要的。文中通过对移相全桥变换器的分析,对其进行建模,并根据模型设计了控制回路,并进行验证。实验结果证明了该模型的有效性,对全桥变换器的控制回路设计提供了帮助。关键词:移相全桥变换器;建模;
2、控制回路中图分类号:TN86,TN712文献标识码:AModelingandEmulatorforZVSPhase-ShiftFul-lBridgeConverterQIUShuang,WANGZh-iqiang(SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstrac:tWiththedevelopmentofswitchpowerconverterapplication,therearemorerequirementforthedynamicandotherperformances.Soit'snece
3、ssarytoresearchformodelingandcontrollingofthem.ThispaperanalysisestheZVSphase-shiftful-lbirdgeconverter,modelingtheconverter,anddesignsacontrolcircuitbasedthemodeling.Theexperimentresultprovesits'avai-lability.ItisusefulfordesignthecontrolcircuitofZVSphase-shiftful-lbridgeconverter.Keyword
4、s:ZVSphase-shiftful-lbirdgeconverter;modeling;controlcircuit0引言近年来高频开关电源的应用非常广泛,其中的移相全桥变换器常用于中大功率的场合。随着MOSFET开关管的推广使用,大幅提高了开关变换器的开关频率,由于MOSFET开关管的开关损耗主要来自于其导通过程,因此采用零电压开通的ZVS全桥变换器能有效减小开关损耗及电磁干扰,并提高整机效率。本文主要是针对ZVS全桥变换器进行建模及仿真,从而为系统的动态设计以及控制回路的设计提供帮助。1全桥变换器大信号分析全桥变换器是由Buck变换器衍生而来,其与后者的主要区
5、别是增加了一个变压器,而该变压器会导致另外一个现象的产生,就是副边占空比丢失。副边占空比丢失的原因在于当原边电流从正向(反向)变化到反向(或正向)的过渡时间内,原边不足以提供负载电流,此时,副边整流二极管全部导通,将副边电压箝位于零,从而造成占空比丢失。CCM模式是指变换器的输出电感电流始终工作在非零状态,即ILo>0。图1是稳态运行下输出电感图1全桥变换器电路及稳态运行下输出波形电流波形。如图可知,CCM运行条件如下式中,n为变压器原边到副边的匝比,Lr为变压器漏nUinUo感,Lo为输出滤波电感,Uin为输入电压,Uo为输出电>(1)LrLo压。图中各个关键点的电流值
6、以及占空比值如下收稿日期:2008-03-17DTnUinUo作者简介:邱爽(1982-),男,华南理工大学硕士研究生,研究I1=-(2)2LrLo方向:电力电子技术。6TelecomPowerTechnology邱爽等:ZVS移相全桥变换器的建模与仿真2008年7月25日第25卷第4期Ju.l25,2008,Vo.l25No.4DTnUinUoUo流值和漏感电流值。而这个扰动只是来自于电感(输I2=++2(1-D)T(3)2LrLoLr/n+Lo出电感和漏感)电流,即d^L和d^L。从图2可知在roDTnUinUoDT之前,折算到副边的漏感电流值
7、和输出电感电流值I3=+(4)2LrLo相等,从时间DT开始,输出电感电流的斜率为(Uin/n2nUoUoLr-Uo)/(Lo+Lr/n)上升,而漏感电流以相同的斜率下D=+D1+(5)UinnUinLo降。当达到时间T时,变换器的原边电流就开始了反式中,D为占空比丢失时间。从上面的式子可以推向的过渡过程,也即副边占空比丢失的过程,时间长度算出输出电感电流的平均值为T。当转换时间结束时,即T+T时,折算到副边1t+TD的漏感电流值和输出电感电流值再次相等。根据上面iL=tiL()d=I1+oTo2
