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倍流整流全桥变换器副边整流管电压振荡的抑制方法

孔祥浩  
【摘要】:移相控制全桥变换器可以利用变压器漏感和开关管的结电容实现开关管的零电压开关(Zero-Voltage-Switching, ZVS),已广泛应用于中大功率的应用场合。全桥变换器副边有多种整流方式,相比于全波整流,倍流整流的变压器只有一个副边绕组,结构相对简单,且滤波电感电流仅为输出电流的一半,适用于大电流输出的场合。本文研究倍流整流全桥变换器副边整流二极管的电压振荡抑制方法。 在全桥变换器的原边侧加入两只箝位二极管可有效消除副边整流二极管的电压振荡。本文详细分析了电流连续模式(Continuous Current Mode,CCM)和电流断续模式(Discontinuous Current Mode,DCM)下倍流整流全桥变换器的工作原理,对比分析了倍流整流方式与全波整流方式的区别,重点分析在电流断续模式引入箝位电路后变换器的特点。在DCM状态下,相比于全波整流方式,倍流整流全桥变换器中箝位二极管的电流下降速度较快,其导通时间和电流平均值较小,从而减小了导通损耗,同时箝位二极管为自然关断,消除了额外的反向恢复损耗,提高了工作可靠性。 在此基础上,本文提出一种加辅助变压器的倍流整流ZVS PWM全桥变换器,详细分析了其在CCM和DCM时的工作原理,讨论了加入辅助变压器后的电路特点,并在DCM时重点对比分析了加入辅助变压器前后变换器的工作特点,在倍流整流全桥变换器原边加入辅助变压器,可以使箝位二极管电流在轻载条件下加快下降,并使箝位二极管自然关断,从而进一步减小箝位二极管的导通损耗。 为验证理论分析的正确性,研制了一台600W的原理样机,对该变换器进行了参数设计,并给出实验结果。


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