串聯(lián)諧振變換器
發(fā)布時間:2020-07-01 16:15:00
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華意電力是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠家,本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振設備在行業(yè)內(nèi)都廣受好評,以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。 開關變換器在很多電子和通信設備的電源中得到廣泛應用。近年來,低輸出電壓和大輸出電流的負載條件對開關變換器提出了要求。為滿足這些要求,出現(xiàn)了很多類型的諧振變換器。然而,這些 變換器的輸出電壓通常由開關調(diào)制頻率所控制。因此,導致了諸如最小開關頻率限制了輸出濾波電容減小等問題。為消除這些限制,提出了一種新穎的帶有源箝位電路ZVS-PWM控制的電流模式諧振變換器。這種變換器工作在一個固定的開關頻率,其輸出電壓通過主開關管的PWM控制信號調(diào)節(jié) 。
通過對這種變換器的各個工作模態(tài)轉(zhuǎn)換的分析,說明了其效率下降的原因。分析表明,當輸入電壓偏離特定值時,發(fā)生了環(huán)流現(xiàn)象,導致了能量的回饋,效率下降。為解決這個問題,使用了一種倍流型同步整流電路,它帶有分離電感或偶合電感兩種方案。并且,分析了其穩(wěn)態(tài)特性。本文所使用的這種整流電路在輸入電壓范圍較大、低輸出電壓和大輸出電流的情況下獲得了85%的高效率。
變換器的工作狀態(tài)
圖2給出了變換器所有可能的工作模態(tài)。 在圖2中,模態(tài)1和模態(tài)3表示能流從輸入邊 傳送到輸出邊。模態(tài)2和模態(tài)4對應于在模態(tài)1和模態(tài)3之間的過渡狀態(tài)。模態(tài)5和模態(tài)6表示能流從輸出電容反饋到輸入邊。這種能流回饋狀態(tài)是同步整流所特有的。在二極管整流電路中,只有能流 前饋,即能量從輸入邊流到輸出邊的狀態(tài),而沒有能流回饋狀態(tài),即能量從輸出邊回流到輸入邊。然而在用MOSFET作同步整流電路中,當柵源電壓Ugs大 于閾值時,MOSFET會一直保持開通。因此,如圖2中模態(tài)5,6能量回饋的現(xiàn)象出現(xiàn)了。環(huán)流增加了能量損耗,導致效率的下降。

表1給出了在一個開關周期里的所有可能的工作模式和每一模式中模態(tài)轉(zhuǎn)換次序。

電流諧振工作模式被認為對開關變換器的高效率設計非常有效。然而,在中心抽頭型同步整流電路中,當輸入電壓偏離特定值時,效率會下降。其原因是能量回饋給輸入端所致。本文提出在ZVS-PWM串聯(lián)諧振變換器中采用倍流型同步整流電路,解決了效率下降問題,當負載為3.3V和5A,且輸入電壓在40-60V范圍內(nèi)變化時,變換器效率高達85%。