高頻變壓器二次串聯開關電源的實現

时间:2019/8/29 8:22:06 作者:玛雅之星官网【AG集团网址: kflaoge88.com 】電力

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  傳統推挽逆變-全橋整流DC/DC變換器設變壓器初級匝數NP=NP1+NP2,T爲高頻變壓器。由于驅動電路的作用,VS1,VS2交替導通,每個功率開關的占空比相等且均小于50%,從而將直流輸入電壓變成高頻方波電壓,通過高頻變壓器進行升壓,再經次級全橋整流、濾波後得到所期望的直流電壓。該DC/DC變換器工作方式爲:當VSi導通,VS2截止時,Ui加到Npi上,初級電流流經VSi,同時變壓器次级电流通过VD3和VD6向负载供电;当VS2导通,VSi截止时,Ui加到Np2上,初级电流流经VS2,同时變壓器次级电流通过VD4和VD5向负载供电;当VSi,VS2均截止时,初级不向次级传输能量,则负载的能量来自次级电感L和滤波电容C. 2.2平面變壓器的设计考虑到该DC/DC变换器的相关参数,同时为了减少变换器的体积,设计采用DN500-12S110型平面變壓器。该變壓器可在更高的频率下工作,有利于提高电源转换效率,且其体积、重量大大降低,而效率更高。
  平面變壓器次级绕组采用铜皮,贴绕在多个同样大小的冲压铁氧体磁芯表面,故其输出电压取决于磁芯的个数,且平面變壓器的输出电压可通过串联进行扩充,以满足设计要求。基于变换器设计要求,该平面變壓器选择了EE43型磁芯。
对有效值为220V的交流电压供电而言,有些场合可采用幅值为220 V的交流方波电压,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,在维持高效率前提下,单级DC/DC变换器的上限功率很难接近1kW.在此设计了满载输出500W、效率90%单级12V/220V的DC/DC变换器单元,并实现两级次级串联方案,满载输出功率1 kW,满载效率90%.为提高效率并减少体积,采用平面變壓器、定稿日期:2010-09-15研究方向为电力电子与电力传动。
  DC/DC變換器的設計2.1推挽逆變的原理在DC/DC變換器中,由于推挽變換器主電路、驅動電路都較簡單,而且采用橋式整流電路,可降低整流二極管的電壓定額,干式隔离變壓器的各种故障诊断及对策因此對于輸入電壓低、輸出電壓高的DC/DC變換器,選用推挽逆變和全橋整流來構成其功率電路,如所示。
  次級軟開關和CA1524控制器等技術,並給出工作原理、設計過程及有關實測數據的分析結果。
  设初次绕组匝数比Npi:Np2:Ns=2:2:22.在1kHz的测试频率和有效值0.3V的测试电压条件下,平面變壓器初级电感Lp=112 pH,漏感为0.1 pH,次级电感为16pH,漏感为80pH.初级直流电阻为1.3mfl,次级直流电阻为0.19. 2.3谐振软开关的设计为提高效率,可将软开关技术引入到推挽变换器中。示出谐振软开关推挽DC/DC变换器电路,其中變壓器漏感Lr和谐振电容Cr组成了串联谐振支路。其中Lr=Lsr+Lpi/n2,Lsr为次级漏感,LF为變壓器初级漏感,n为變壓器匝比。

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