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DC/DC ZVS全桥变换器实验波形和效率曲线

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-11-27 14:30:33    来源:本站    作者:admin    浏览次数:88    评论:0
导读

  实验参数  输入直流电压:320-360V  输出直流电压:100V  额定输出功率:2kVA  原、副边开关管IGBT:G40N60B3D  原边

  实验参数

  输入直流电压:320-360V

  输出直流电压:100V

  额定输出功率:2kVA

  原、副边开关管IGBT: G40N60B3D

  原边开关管并联电容:4nF

  尖峰抑制器伏秒积:1x10}Vs

  饱和电感器伏秒积:3x10}Vs

  工作频率:46kHz

  选择输入直流电压为320}360V,输出为100V的直流电压的原因是:220VAc整流即能得340VDC.当输入电压提高5倍,即为地铁电网电压1700V;100V输出相应提高5倍为SOOV,逆变基本上供380V交流负载用。

  传统电路超前管、滞后管源漏极电压和驱动电压波形

  图10为传统电路超前管Q和滞后管Q4的波形。图中超前管Q,上的电压几,,滞后管Q4上的电压vQ4。右边为左边时基展开图。

  

  图中滞后管Q4上的缺口是变压器漏感和开关管并联电容谐振引起的。可见,Q;和Q;开通时,埃1、际下降的形态是不一样的。图m给出了开通Q,和Q、时的情况,图中V}, , V}为`C1 " Q4管的栅极驱动电压波形。从图中可以看出,开通Q,管时,源漏极上的电压已经降为零,因此开通Ql管为软开关,而开通Q;管时,源漏极电压不为零的,因此开通Q4管为硬开通。

  

  加电流箱位滞后管}4源漏极电压和驱动电压波形

  图12为副边电流籍位电路开关管Qt` Q4开通时的电压波形,电压比例同图11。左图为副边电流开关管箱位时的电压波形,右图为副边电流饱和电感器箱位时的电压波形。从图中可以看出,滞后管Q;在给开通信号时,其源漏极上的电压均已降为零,即实现了软开关,证明了副边电流籍位实现zvs的可行性。显然克服了如图n所示的传统电路Q4管硬开通的缺点。

  

  二极管上的电压波形

  二极管上的电压Va,二极管上的电流isi。右边为左边时基展开图,如图13所示。

  

  从图中可以看出,由于加了尖峰抑制器和饱和电感器,二极管上的电压尖峰基本消除。这与第3节中的分析一致,见图9。

  效率曲线

  图14、图15为效率厅的曲线。从图中可以看出,采用了副边电流箱位电路后,由于超前桥臂和滞后桥臂在进行ZVS时,能同时利用励磁电流和负载电流,因而能在很宽的负载范围内进行zvs。从而保证了在很宽的负载范围内效率较高。从图14、图15可看出,当负载从4A变化到20A,效率均在90%以上,且负载较大时,效率更高,如图中指示在负载大于7A时,效率高达94%左右,这对大功率DC/DC变换器来说,意义是很重大的。

  从图中还可以看出,采用饱和电感器的效率要略高于采用开关管和尖峰抑制器,这主要是因为少用了2个开关器件的缘故。

  

 
(文/admin)
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