高频变压器次级串联开关电源实现

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1、第45巷第3期电力电子技术VoI．45．No．32011年3月PowerElectronicsMarch2011高频变压器次级串联开关电源的实现田书欣，钟莉娟，杨喜军，雷淮刚(1．上海交通大学，电气工程系，上海200240；2．上海大学，自动化系，上海200072)摘要：基于平面变压器、次级软开关技术和CA1524控制器，设计了满载效率为90％的单级推挽逆变一全桥整流的12V／220VDC／DC变换器单元，以及次级绕组两级串联方案，实现了输出功率1kW以上，满载效率90％。给出J，实测波形和不同输入电压和不输出功率条件下的整机效率曲线。实验结果表明，谐振软开关次级多级串联

2、开关电源各项指标良好．适合输入端为低电压大电流应用场合。关键词：开关电源：变压器：谐振软开关；推挽逆变中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2011)03—0100—02ImplementationofSwitchModePowerSupplywithIn-seriesSecondaryWindingsofHigh-frequencyTransformersTIANShu—xin，ZHONGLi-juan，YANGXi-jun，LEIHuai—gang(1．Shanghai∞TongUniversity，Shanghai200240，China；

3、2．ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract：Basedonplanartransformer，secondarysoft—switchingtechnologyandCA1524controller，12V／220VDC／DCconvenerisdesigned，whichismadeupofsingle—stagepush—pullinversion—fullbridgerectificationwiththeeficiencyof90％．Schemewithinseriessecondarywindingsof

4、transformersisproposedtoachieveoutputpowerof1kWandeficiencyof90％．Thewholeeficiencycurvesonthebasisofdifferentinputvoltageanddifferentoutputpowerareshown．Theexperimentalresultsindicatethatswitchmodepowersupplyformultistageseriessecondarywindingsoftransformerswithresonantsoft—switchinghasgo

5、odindexes，whichissuitableforapplicationinsituationoflowinputvoltageandlargeinputcu~ent．Keywords：switchmodepowersupply；transformer；resonantsoft—switching；push—pullinversionl引言次级软开关和CA1524控制器等技术，并给出工作原理、设计过程及有关实测数据的分析结果。随着车载电源的迅速发展．其功率等级越来越大．输入电压等级多种多样目前大部分车载用2DC／DC变换器的设计电设备都需用有效值220V的交流电压供

6、电，要2．1推挽逆变的原理求采用升压型DC／DC和DC／AC变换器。为传递更在DC／DC变换器中，由于推挽变换器主电大的功率。前级DC／DC变换器的电流等级被迫提路、驱动电路都较简单，而且采用桥式整流电路，升，尤其是在直流输入端中，使得效率问题更加突可降低整流二极管的电压定额，因此对于输入电出，电能浪费严重对有效值为220V的交流电压压低、输出电压高的DC／DC变换器，选用推挽逆供电而言。有些场合可采用幅值为220V的交流变和全桥整流来构成其功率电路⋯．如图1所示。方波电压．有些场合需采用基波幅值为311V的交流正弦电压。鉴于功率等级的提高，在维持高效VD；VD4l率前提

7、下，单级DC／DC变换器的上限功率很难接区L；RT、l近1kW。在此设计了满载输出500W、效率90％罐VDsVD6Ir-"VS2单级12V／220V的DC／DC变换器单元，并实现两图1传统推挽逆变级次级串联方案．满载输出功率1kW，满载效率设变压器初级匝数Ⅳp=ⅣI，+，vlp2，T为高频变压90％。为提高效率并减少体积。采用平面变压器、器。由于驱动电路的作用，VS，VS交替导通，每个功率开关的占空比相等且均小于50％，从而将直定稿日期：2010—09—15作者简介：田书欣(1985一)，男，安徽庐江人，硕士研究生流输入电压