双正激变换器中高频变压器激磁电感的作用研究

时间:2012-09-03来源:网络

工作区间四:

。这个阶段的工作过程同稳定工作状态一中的阶段

。持续时间

由工作占空比和开关周期决定。

工作区间五:

。这个阶段的工作过程同稳定工作状态一中的阶段

。持续时间记为

(7)

双正激变换器当式(8)成立时工作于稳定工作状态一,否则就工作于稳定工作状态二。

(8)

3.工作条件

为了使高频变压器正常复位,开关管的关断时间应该大于变压器的复位时间。

3.1稳定工作状态一

在这个状态下,当原边续流二

关断时,高频变压器复位。即为了使变压器正常复位应满足如下条件:

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3.2稳定工作状态二

在这个状态下,原边续流二极管将不会导通。当激磁电流到零时,变压器复位。变压器完全复位的条件为:

从上面的分析中,可得双正激变换器正常工作的条件为:

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图5 (a)、图5 (b)和图5 (c)为当开关频率分别为60kHz、80kHz和100kHz时的变压器激磁电感、工作占空比和源漏间总的寄生电容之间的关系。在实际的应用中,开关频率和并联的MOSFET数目首先确定。从图5 (a)、图5 (b)和图5 (c)可知,激磁电感值设计得越大,变压器正常复位所能工作的最大占空比就越小。这就会影响变换器的变换效率。为了增加变换器工作的最大占空比,在高频变压器中加入一个小的气隙来减小变压器的激磁电感。从图5 (a)、图5 (b)和图5 (c)亦可知,当工作占空比和开关频率一定时,为了实现变压器的磁复位,设计的激磁电感值应该随着并联的MOSFET数目的增加而减小。

图6 (a)、图6 (b)和图6 (c)为主开关并联的MOSFET数目为两个IRFP460、三个IRFP460和四个IRFP460时的变压器激磁电感、工作占空比和开关频率之间的关系。从图6 (a)、图6 (b)和图6 (c)可知,当工作占空比和并联的MOSFET数目一定时,为了实现变压器的磁复位,设计的高频变压器的激磁电感值应该随着开关频率的增加而减少。

当开关频率、并联的MOSFET数目和最大工作占空比确定之后,从图5(a)、图5 (b)、图5 (c)或图6(a)、图6 (b)、图6 (c)中很容易得到激磁电感的限制值。例如,当f=80KHz、D=0.4且并联的MOSFET数目为四个IRFP460时,激磁电感

应该小于3.5mH。

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4.仿真和实验结果

电路仿真和实验中的参数为输入

,主开关并联的IRFP460的数目为四个(每个IRFP460的源漏间等效电容为680pF),输出电感为

1 2 3 4 5 6

关键词: 作用 研究 电感 变压器 变换器 中高 双正激

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