一種新型帶無(wú)損緩沖雙管串聯(lián)單正激電路

摘要：詳細(xì)介紹了電路的整個(gè)工作過(guò)程。給出了重要的定量關(guān)系式，為具體設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。另外還討論了實(shí)際應(yīng)用中遇到的主要問(wèn)題和注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：正激變換器；無(wú)損緩沖；諧振

1 引言

雙管串聯(lián)單正激電路在高頻大功率變換器中是一種常用的主功率電路，該電路的優(yōu)點(diǎn)是主功率管耐壓低，成本低。缺點(diǎn)是主變（高頻變壓器）磁芯的磁化方向?yàn)閱蜗虻?，比起橋式電路差一半。該電路一般?yīng)用在頻率較高的場(chǎng)合，如果電路中不加無(wú)損緩沖電路，那么主功率管的開(kāi)關(guān)損耗將因頻率的升高而大幅增加，因而大大降低了整機(jī)的效率。本文將討論一種實(shí)用的帶無(wú)損緩沖雙管串聯(lián)單正激電路的工作過(guò)程。

2 工作原理

電路如圖1所示。緩沖網(wǎng)絡(luò)由6個(gè)二極管D₁，D₂，D₃，D₄，D₅和D₆，一個(gè)緩沖電感L_S和兩個(gè)緩沖電容C₁，C₂組成，其中C₁=C₂=C₀。由于緩沖網(wǎng)絡(luò)中不存在電阻，因此該網(wǎng)絡(luò)是無(wú)損的。圖2給出了帶無(wú)損緩沖電路的正激變換器的主要工作波形，C_S1，C_S2是開(kāi)關(guān)管S₁，S₂的結(jié)電容，該變壓器原副邊匝比為n=N₁/N₂。

圖 1 主 電 路

圖 2 主 要 波 形

在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期T_s中，該變換器有7種工作狀態(tài)。在分析之前，作如下假設(shè)：所有開(kāi)關(guān)管、二極管均為理想器件；濾波電感L_f足夠大，在一個(gè)

開(kāi)關(guān)周期中，其中的電流基本保持不變，這樣L_f和C_f以及負(fù)載電阻可以看成一個(gè)電流為I_o的恒流源。

1）狀態(tài)1[t₀－t₁] 在t₀時(shí)刻之前，開(kāi)關(guān)管S₁，S₂上的電壓為V_in/2，緩沖電容C₁，C₂上的電壓為0V，緩沖電感L_s中的電流為零。在t₀時(shí)刻，開(kāi)通S₁，S₂，其結(jié)電容上的能量C_s全部消耗在S₁，S₂內(nèi)部，因此，S₁，S₂為硬開(kāi)通，存在開(kāi)通損耗，這種損耗是不可避免的。

S₁，S₂開(kāi)通后，變壓器的原邊電壓為輸入電壓V_in，負(fù)載電流I_o流經(jīng)整流二極管D₇。變壓器初級(jí)勵(lì)磁電流i_M，從I_M－開(kāi)始線(xiàn)性上升，即

i_M(t)=I_M－＋(t－t₀)

式中：L_M為變壓器原邊勵(lì)磁電感；

I_M－為負(fù)向最大勵(lì)磁電流。