半橋串聯(lián)諧振DC-DC變換器拓?fù)湫阅芎喴治?/h1>

發(fā)布時間：2020-04-29 10:26:15 瀏覽次數(shù)：3445

　　半橋串聯(lián)諧振結(jié)構(gòu)的DC-DC變換器目前被廣泛的應(yīng)用在汽車、工業(yè)和電網(wǎng)系統(tǒng)中，這種變換器具有開關(guān)損耗小、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對簡單等優(yōu)勢，是一種相對而言比較基礎(chǔ)的變換器類型。本文將會就半橋串聯(lián)諧振結(jié)構(gòu)的DC-DC轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作性能進(jìn)行簡要分析，一起來看看吧。

　　下圖中展示的是半橋串聯(lián)諧振DC-DC變換器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。可以從圖中看出，它是由兩個功率的MOS管Q1、Q2組成開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，諧振電容Cr和諧振電感Lr串聯(lián)組成諧振網(wǎng)絡(luò)。由于諧振網(wǎng)絡(luò)與負(fù)載相串聯(lián)，所以從結(jié)構(gòu)上看，諧振網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載構(gòu)成一個分壓器。

圖為半橋串聯(lián)諧振(SRC)變換器拓?fù)?/span>

　　在工作中，半橋串聯(lián)諧振的DC-DC轉(zhuǎn)換器通過改變開關(guān)管的開關(guān)頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入電壓頻率也將同步發(fā)生改變，諧振網(wǎng)絡(luò)的阻抗也將發(fā)生改變，并進(jìn)一步影響負(fù)載端的電壓發(fā)生相應(yīng)的變化。由于這種分壓作用，串聯(lián)諧振變換器的直流電壓增益≤1，當(dāng)電路的開關(guān)頻率工作在諧振頻率Lr和Cr諧振點時，諧振網(wǎng)絡(luò)的阻抗達(dá)到最小，輸入的電壓絕大部分傳遞到負(fù)載端，此時變換器的直流電壓增益最大為1。

　　作為一種相對而言比較基礎(chǔ)的、應(yīng)用也非常廣泛的轉(zhuǎn)換器，串聯(lián)諧振型的DC-DC轉(zhuǎn)換器在工作中的優(yōu)點是電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡單，它的關(guān)斷損耗和開關(guān)損耗比較小，且沒有輸出濾波電感，因此復(fù)變整流二極管上的電壓應(yīng)力也比較小。除此之外，該類型的變換器電路循環(huán)電流比較低，能量循環(huán)也相對較低一些。

　　但串聯(lián)諧振變換器在作為電源來使用時也有一些自身的缺點。一個比較大的缺陷就是它的選擇性比較差，由于諧振網(wǎng)絡(luò)與案件與負(fù)載串聯(lián)，開關(guān)頻率直接受到負(fù)載電路的影響，因此在輕載或空載時輸出電壓無法調(diào)整。除此之外，串聯(lián)諧振變換器的輸出直流濾波電容必須承受較高的紋波電流、而當(dāng)輸出電壓增加時，開關(guān)頻率必須提高以維持輸出電壓的穩(wěn)定，諧振網(wǎng)絡(luò)的能力將增加且產(chǎn)生較高的關(guān)斷電流，因此不適合在高輸入電壓下應(yīng)用。