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        基于IGBT的固態高壓脈沖電源的研究與設計

        作者: 時間:2012-06-11 來源:網絡 收藏

        1.2 主電路結構和工作原理
        主電路原理圖如圖2所示,電路由工頻交流輸入、整流濾波、LCC串并聯諧振變換器、電容充電儲能、電感的緩沖隔離、全橋逆變、升壓變壓器等單元構成。電路工作過程:220 V交流通過整流濾波后得到低壓直流輸出,通過LCC串并聯諧振逆變經高頻升壓后向儲能電容C充電,經過全橋逆變拓撲結構實現雙極性輸出。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/176978.htm

        b.JPG


        圖2中LCC串并聯諧振變換器是此充電電路的核心部分,由4個功率開關管與諧振電感Ls、串聯諧振電容Cs、并聯諧振電容Cp組成,工作原理是:利用電感、電容等諧振元件的作用,使功率開關管的電流或電壓波形變為正弦波、準正弦波或局部正弦波,這樣能使功率開關管在零電壓或零電流條件下導通或關斷,減少開關管開通和關斷時的損耗,同時提高開關頻率,減小開關噪聲,降低EMI干擾和開關應力。
        分析LCC串并聯諧振充電電路時,假設:1)所有開關器件和二極管均為理想器件;2)變壓器分布電容為0;3)n2C>>Cs;4)開關器件工作在全軟開關狀態。
        根據開關頻率fs與基本諧振頻率fr的關系,LCC諧振變換器有3種工作方式:1)fs0.5fr的電流斷續模式(DCM),開關管工作在零電流/零電壓關斷、零電流開通狀態,反并聯二極管自然開通、自然關斷;2)fr>fs>0.5fr的電流連續模式(CCM),開關管為零電流/零電壓關斷、硬開通,反并聯二極管自然開通但關斷時二極管有反向恢復電流,電路開關損耗較大;3)fs>fr仍然為電流連續模式(CCM),與2)的區別是開關管為零電流/零電壓開通、硬關斷,電路開關損耗同樣較大。諧振頻率為:
        c.JPG
        其中Lr為諧振電感,d.JPG為諧振電容,視工作狀況不同,由串聯電容Cs與并聯電容Cp共同決定。
        在此中,選用合理的逆變參數,使LCC串并聯諧振變換器工作在DCM模式下,結合軟開關技術,使開關損耗達到最小。



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