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两种双管反激型D/D变换器的研究和比较

两种双管反激型D/D变换器的研究和比较

点击数:7650 次   录入时间:03-04 11:56:25   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
    变压器T    n=160∶20,Lm=7.2mH,Ls=180μH;

    钳位二极管D1(D2)    BYV26C。

    图4(a)、(b)、(c)是300V输入2.5A输出时传统双管反激变换器的主要实验波形。图4(a)是变压器原边的电压波形,正向电压为300V,反向复位电压大约为200V。图4(b)是开关管S1漏源间的电压波形,其峰值为300V,然后经过一个振荡降至275V左右。图4(c)是开关管S2漏源间的电压波形,其峰值为300V,经过振荡降至225V左右。两个开关管S1及S2的峰值电压均未超过输入电压。

(a)    vT of T    (b)    vds of S1    (c)    vds of S2

(d)    vT of T    (e)    vds of S1    (f)    vds of S2

图4    实验波形

Fig.4    Experimental waveform

    图4(d)、(e)、(f)是150V输入4A输出时宽范围双管反激变换器的主要实验波形。图4(d)是变压器原边的电压波形,正向电压为输入电压150V,反向复位电压大约为200V,已经超过输入电压,占空比大约为57%,说明该变换器占空比可以大于50%。图4(e)是开关管S1漏源间的电压波形,其峰值为150V,然后经过一个振荡降至130V左右。图4(f)是下管S2漏源间的电压波形,其峰值为280V,然后经过一个振荡降至220V左右。

    两个主开关上的漏源电压值和理论分析的有一定偏差(理论上S1平台电压应该为输入电压,S2平台电压应该是输出电压折算到原边的值,约为200V),这是因为在实际工作中变压器漏感的影响。当S1关断,S1的漏源电压上升到输入电压,但是,等到S2关断后,由于漏感的影响,S2的漏源电压会有一个振荡,期间会使得S1的漏源电压有所下降,而使S2的漏源电压略高于理论值。

    图5给出了两种变换器在满载(4A)时不同输入电压下的效率曲线。效率2是传统双管反激变换器的满载效率曲线,输入电压为350V时效率最高,为92%。效率1是宽范围双管反激变换器的满载效率曲线,输入电压为350V时效率最高,为89.3%。通过比较可以看到,传统双管反激变换器的整机效率要高于宽范围双管反激变换器,但是后者的输入电压范围有4倍的变化范围,有很强的宽范围适应性。这也进一步验证了前面的分析。

图5    满载4A不同输入电压下的效率曲线

Fig.5    Efficiency at full load under different input voltage

5    结语

    不管是传统的双管反激DC/DC变换器还是宽范围双管DC/DC反激变换器,和单管反激相比都具有主开关电压应力低的优点。

    此外,传统的双管反激变换器整机效率比较高,但不能工作在占空比大于50%。因此,适合于高输入电压、高性能要求而宽范围要求不太高的辅助电源或较小功率电源应用。

    宽范围双管反激变换器的占空比可以大于50%,并且输入输出电压具有宽范围适应性特别强的D/(1-D)的关系,因此,适用于高输入电压和特别宽输入电压范围的场合。

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