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Codewarrior移相全桥高频开关电源设计(5)

时间:2018-03-04 11:17来源:毕业论文
2-10 到 时刻,将原边电流折算到副边,得到负载电流 ,这时 承担负载电流,这个阶段持续的时间为 2-11 原边电流反向,副边电流沿原通路流动 pic2-9在[


                          2-10
到 时刻,将原边电流折算到副边,得到负载电流 ,这时 承担负载电流,这个阶段持续的时间为
                              2-11
原边电流反向,副边电流沿原通路流动
pic2-9在[ - ]内,电流通路和各电量波形
第优尔阶段  如pic2-10所示,整流管 换流结束,电源能量沿 流通,并经过变压器的转换和二极管 的传递,又经过滤波电感过滤,在负载上得到输出电压。
原边电流为:       2-12
由于 上式简化为
     2-13
到 时刻为止, 关断,变换器进入到后半周期的工作流程,与前半周期原理近似,这里不再赘述。
 
pic2-10在[ - ]内,电流通路和各电量波形
2.2电路的关键问题
2.2.1死区时间
1)    定义:为防止上下桥臂连通引起短路,需要在同一桥臂前后开关管开通之间预留一段死区时间。
2)    满足的条件:即超过MOSFET的关断时间,又要保证并联电容的完全放电。
3)    对超前桥臂而言,死区时间应满足 为MOSFET管的结电容;对滞后桥臂而言,滞后臂的死区时间 应在开关管的最大关断时间的基础上,留出裕量,大致取其 倍。
2.2.2移相全桥软开关的实现
1)    软开关定义:在电路中引入小电感、电容等谐振元件,在开关过程中创造电路发生谐振的条件,开关开通前将电压降为零,[7]消除了开关器件上电压和电流的交叠。
好处:减小了开关过程中电压、电流的变化率,降低了开关损耗和噪声,能消除开关管的寄生振荡、硬开关电路的EMI、管子的反向恢复等问题。
  
a)软开关开通示意pic                    b)软开关关断示意pic
pic2-12,软开关示意pic
2)    实现条件:由软开关的知识,开关管要实现的零电压开通,电路需满足以下条件:
a)    [7]能自行带走变压器原边寄生电容等器件的剩余能量。
b)    给相同桥臂即将关断的开关管所连的外部电容充电。
c)    抽走开关管的外部并联电容上的储能。
用公式表示为:   2-14
又由于 则
其中 、 分别为超前桥臂和滞后桥臂电容, 是原边的寄生电容。
如果开关管是MOS管,则它不需要外接电容就能实现ZVS,那么上式转化为
公式
              2-16
对超前桥臂,滤波电感 的电流近似为恒定值。在限定的负载电流范围内,由滤波电感和谐振电感共同提供能量,让超前桥臂的并联电容尽快储能和释放能量
      (对任意开关管)   2-17
对于滞后桥臂,副边的两个整流管一起开通,使变压器副边短路,被切断了与原边的能量传递联系,此时变换器被分为两部分。原电流慢慢改变方向,经逆变桥流通;整流桥起延续电流的作用。此时只有谐振电感 参与ZVS中能量的供应,即 
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