双路并联双管正激电路的几点研究
基于效率最大化的交错并联双管正激变换器开关频率调节策略研究
基于效率最大化的交错并联双管正激变换器开关频率调节策略研究在当今科技飞速发展的时代,电力电子技术已成为推动社会进步的重要动力。
其中,交错并联双管正激变换器作为一种高效的电源转换装置,其在节能减排、提高能源利用效率方面发挥着举足轻重的作用。
然而,如何进一步提升其工作效率,优化开关频率调节策略,成为了科研人员亟待解决的问题。
本文将就此展开深入探讨。
首先,我们要明确一点:交错并联双管正激变换器如同一位精密的指挥家,在复杂的交响乐中精准地调配着每一个音符。
而开关频率,便是这位指挥家手中的指挥棒,它决定了整个系统的节奏和和谐度。
因此,对开关频率进行合理调节,就如同为这场交响乐注入了灵魂。
接下来,我们来分析现有的开关频率调节策略。
目前,大多数变换器采用的是固定频率或简单的变频策略,这在一定程度上满足了基本需求,但显然还有改进的空间。
试想一下,如果一个乐团的指挥总是以相同的速度敲打指挥棒,那么乐曲的表现力必然会大打折扣。
同样地,如果我们能够根据负载的变化实时调整开关频率,那么变换器的工作效率必将得到显著提升。
那么,如何实现这一目标呢?我们需要引入一种智能的调节机制,类似于自然界中的生物钟,它能够感知环境的变化并作出相应的调整。
具体来说,我们可以设计一个基于模糊逻辑的控制算法,该算法能够实时监测负载的变化情况,并根据预设的规则库自动调整开关频率。
这样一来,我们的变换器就能够像一位经验丰富的指挥家一样,在不同的乐章中灵活切换节奏,从而达到效率最大化的目的。
此外,我们还需要考虑一些实际因素。
例如,开关频率的调整范围应该受到限制,以免对器件造成损害;同时,调节过程应该是平滑的,避免产生过大的冲击电流。
这些都需要我们在设计控制算法时予以充分考虑。
最后,我们要认识到,任何一项技术的改进都不是一蹴而就的。
交错并联双管正激变换器的开关频率调节策略研究也是如此。
我们需要不断地探索、实践、总结经验教训,才能逐步接近理想的解决方案。
双管正激原理
双管正激原理双管正激原理是指在一定条件下,利用两个管道中的正激材料相互作用来产生能量释放的原理。
这一原理在物理学和化学领域具有重要的应用价值。
本文将介绍双管正激原理的基本概念、应用领域以及相关实验方法和技术。
双管正激原理的基本概念是指在两个管道中分别装填有正激材料,并使其相互作用来产生能量释放。
正激材料是指在一定条件下能够产生自身能量释放的物质,如化学反应中产生的爆炸物质或核反应中产生的裂变物质。
通过将两个正激材料放置在不同的管道中,可以实现能量的双向释放,从而实现更高效的能量转换。
双管正激原理在军事和能源领域具有广泛的应用。
在军事领域,双管正激装置可以用于制造火炮、导弹和炸弹等武器系统。
通过将两个正激材料装填在火炮或导弹的弹头和发动机中,可以实现更高的爆炸威力和推进力。
在能源领域,双管正激原理可以用于制造高效的能量转换装置,如核能反应堆和化学燃料电池等。
双管正激原理的实验方法和技术主要包括正激材料的选择和装填、管道的设计和制造、以及能量释放的控制和调节。
在选择和装填正激材料时,需要考虑其能量密度、反应速率和稳定性等因素,以确保能量释放的效果和安全性。
在管道的设计和制造中,需要考虑材料的耐压性能、导热性能和密封性能等因素,以确保能量的双向传输和保持。
在能量释放的控制和调节中,需要采用适当的触发装置和调节装置,以确保能量的释放和利用的可控性和稳定性。
双管正激原理的应用还存在一些挑战和亟待解决的问题。
首先,正激材料的选择和装填需要考虑其安全性和环境影响,以避免不必要的事故和污染。
其次,管道的设计和制造需要考虑其成本和可持续性,以实现更加经济和环保的能量转换。
此外,能量释放的控制和调节需要提高其精度和灵活性,以适应不同的应用需求和操作条件。
双管正激原理是一种利用两个管道中的正激材料相互作用来产生能量释放的原理。
它在军事和能源领域具有广泛的应用价值。
通过选择适当的正激材料、设计合理的管道和采用有效的控制和调节技术,可以实现更高效、安全和可持续的能量转换。
高效率双管正激变换器的研究 开题报告要点
高效率双管正激变换器的研究一、课题来源、意义、目的、国内外概况与预测如何提高电能的利用率一直是电力电子领域最为重要的研究方向,而且必将成为未来该领域研究热点,并在某种程度上决定电力电子技术未来的兴衰命运。
DC/DC 变换技术一直是开关电源技术的重点,也是开关电源技术发展的基础。
DC/DC 变换是开关电源的基本单元,其他各种形式的变换电路都是DC/DC 变换电路的演变。
DC/DC 变换技术的发展伴随着开关电源技术发展,也是发展最快的电源变换技术之一。
所以,研究高效率DC/DC 变换器对电力电子技术的发展具有重要意义。
在各种隔离式DC/DC 变换器中,单管正激变换器由于具有电路结构简单、成本较低、输出电流大、工作可靠性高等优点而广泛应用于中小功率变换场合,更成为低压大电流功率变换器的首选拓扑结构。
但由于主开关管电压应力较大而不适合输入电压高的场合。
传统双管正激变换电路使得正激电路的主开关电压应力减小了一半左右,但是受复位机制的限制,它的工作占空比只能小于0.5,不适合电压范围较宽的场合。
且开关管工作在硬开关状态下,开关损耗大,在不断追求高频化的今天,显得不合时宜。
本着最大可能提高电路效率的原则,本文着重研究了一种高效率双管正激变换器。
目前,通常采用的磁复位方法主要有以下几种: (1) 采用辅助绕组复位; (2) 采用RCD 复位; (3) 采用LCD 复位; (4) 采用谐振复位; (5) 采用有源钳位复位。
1、辅助绕组复位正激变换器VOV图一所示的单端正激变换器的隔离变压器有三个绕组:一次绕组1N 、二次绕组2N 和去磁绕组3N 。
在on T 时间内,T 导通,2D 导通,1D 、3D 截止,电源向负载传递能量,此时,磁通增量为11(/)(/)D on D S V N T V N DT ∆Φ=⋅=⋅,输出电压为21/o D v N N V =⋅。
在随后的off T 时间内,T 阻断,2D 截止,1D 导通续流,3D 导通向电源回馈能量。
「开关电源电路分析」双管正激同步整流直驱电路分析
「开关电源电路分析」双管正激同步整流直驱电路分析双管正激同步整流直驱电路分析双管正激变换器电路图如图1 所示。
双管正激变换器结构简单,由开关管VT1、VT2,二极管D1、D2;同步整流管SR1、SR2,变压器,电感L,电容C和负载R组成。
图1 双管正激直驱同步整流电路双管正激直驱同步整流主要波形图电路图双管正激同步整流变换器各点的波形和工作过程如图2 所示。
当双管正激变换器工作在电感电流连续导电模式时,在一个开关周期中,双管正激变换器可以分为三个工作过程。
(1) 第一阶段(t0~t1):在t0时刻,开关管VT1、VT2导通,流过的电流为次级折算到初级电流和励磁电流之和,即iN1=IO/n+im变压器原边绕组的电压为上正下负,D1、D2截止,每个二极管承受电压为Vi;与其耦合的副边绕组电压也为上正下负,且uN2=Vi/ n,SR1栅极电压为Vi/n,SR1导通;SR2的栅源电压Vds1为负值,(Vds1为SR1的导通压降,Vds1值很小可以近似为零)SR2关断,SR2漏源承受的电压为Vi/n。
电感电流线性上升,上升率为(Vi/n-VO)/L。
流过二极管SR1和L的电流相等,流过最大电流为Vo/(nRo,min)。
输入电能通过同步整流SR1传递给负载,同时将部分能量储存在输出回路中的储能电感L中,直到t1时刻,开关管VT1、VT2关断;(2) 第二阶段(t1~t2):t1时刻,VT1、VT2关断后,每个开关管两端所承受的电压为Vi。
原边绕组电压为上负下正,D1、D2导通,存储在漏感中的所有能量通过两个二极管D1、D2回馈给电源,流过D1、D2的电流为励磁电流。
副边绕组电压为上负下正,且uN2=-Vi/n,SR2栅源电压为Vi/ n,SR2导通,流过SR2和L的电流相等;SR1栅极电压为负,SR1关断,承受的反向电压为Vi/n。
此时,储能电感L将储存的磁能变为电能,通过同步续流管SR2继续向负载供电。
双管正激变换器并-并和串-并组合式的研究
子 设备 中, 随着 电子 设备 本 身 的功 能 越 来越 复杂 ,
集成度 越 来越 高 , 它对 变换 器也 提 出 了更 高 的要求 ,
需要 在提 供更 大功 率 的同 时 ,要 求更 小 的体积 、功
耗和 更高 的稳 定性 。双 管正 激变 换器 因初 级 开关 管
的电压应 力低 ,具 有 内在 的抗桥 臂直 通 能力 ,可靠 性 高 , 获得 了广 泛 的应用 。但 是双 管 正激变 换器 而
s ra — r l 1 I to u t n wa d o t i d fs a l r n t t o b e t be p stv t u a i n c n e t r n h i c r e eil pa a l . n r d c i s ma e t wo k n s o t b e wo ki g sausofd u l u o i e si lto o v ro sa d t er o r — e o i m s o d n r i g c n ii n . w i h mo e s ae a ayssa d smu a i n a a y i h w ha d p i g LCD o se sc a p n t r n r a e p n i g wo k n o d to s S t d t t n l i n i l t n l s ss o t t o tn c o a l s l s lm e wo k i c e s s
ZHAN G n Na
( z o r i vr n nalnvsme tCo, Xu h uHe u io me t e t n L衄 Xu h u2 0 0 En I z o 21 0 ,Chn ia)
Ab t a t s r c :Anaysswa d O t e wo k ngprn i e f wo c r u t , o b e t b o ii es i l t o v ro so a a llp r le n l i sma et h r i i cpl so i is d u l u e p stv tmu a i c n e t r f r le — a a ll d t c on p a
低压输入交错并联双管正激变换器的研究
也即
I2M0=(Uin/L2M)(2D-1/2)Ts
这一时段内D1、D2、Q3、Q4上承受的电压均为Uin。
2)开关模态2[t1~t2][参考图3(b)]
t1时刻,励磁电流i2M(t1)为零,D3、D4自然关断,此时T2原边磁化电感L2M、漏感L2S、Q3、Q4漏源结电容Coss3、Coss4开始谐振。i2M反向流动,给Q3、Q4漏源结电容放电,如果uds3(uds4)下降到零,因Q3、Q4体二极管导通,uds3(uds4)将被箝位为零。这一时段因为另一路中Q1、Q2导通,使得D7上的电压被箝为Uin/n,而T2副边电压不会超过Uin/n,因而不会出现单路双管正激副边箝位为零的情况,所以在T2绕组上(同名端)出现正压。对应有
1)这类变换器原边电流较大,即使很小的电阻也会引起可观的损耗,因此应尽量紧凑地布局的主电路的元器件,同时尽可能减小变压器的绕组电阻。可采用输入大面积铺地以减小输入导线的电阻,选用高Bs、低Br的低损耗磁芯材料。
2)因原边电流较大,为减小功率器件的通态损耗,功率管宜采用导通电阻较低的功率MOSFET器件,或采用多个MOSFET并联使用,但同时,必须注意到工作于硬开关状态下的功率器件,高频工作时其开关损耗比较高,因此在选择器件时,必须折衷考虑MOS器件的导通损耗和容性相关损耗(开关损耗、驱动损耗)。需要的话,可以考虑采用软开关技术。
图7所示为副边整流电路,交错并联电路结构使副边输出电压UA的等效占空比加倍,虽然可以减小输出滤波电感的体积,但却使续流管D7的开关频率加倍,处于更高频率的开关过程。由于D7存在反向恢复,这样会在D5、D7以及T1副边(D6、D7以及T2副边)形成环流,造成更大的损耗,如果在t1~t2段di/dt过高(),不仅会引起振铃现象而产生严重的电磁干扰,而且还可能会因为瞬态尖峰电压太高而损坏二极管或电路中的其它半导体器件,因此D7宜采用t0~t1恢复时间短而t1~t2时间长即柔度系数大的快恢复二极管。
高效率双管正激变换器的研究
华中科技大学硕士学位论文高效率双管正激变换器的研究姓名:吴琼申请学位级别:硕士专业:电力电子与电力传动指导教师:熊蕊20070210摘要高功率密度、高可靠性和高稳定性是现代电力电子功率变换器不断追求的目标。
双管正激变换器作为一种主要的电力电子功率变换器,由于其开关电压应力低,具有内在抗桥臂直通的能力可靠性高等优点,使得它在通信电源、焊接电源、计算机电源等很多领域都得到了广泛的应用。
本文旨在不增加原主电路和控制电路复杂性的基础上,从变压器原边主开关管驱动方式和副边整流电路两个方面,对传统双管正激电路做出改进,提高电路的效率。
文章对改进后电路的工作过程及具体应用时遇到的问题做出了分析,给出了解决方案。
与传统电路相比,改进后的电路控制电路得到了简化,两个主开关管中的一个能够工作在零电流开通和零电流关断状态,同步整流电路克服了死区和轻载环路电流的影响,电路的整体性能得到了提高。
实验过程中利用峰值电流型PWM控制芯片UC2845,制作了一台15V/300W的样机,实验证明样机工作稳定,各种保护功能完备,改进后的双管正激电路较传统电路效率提高3~4个百分点,整机满载效率最高可达88%。
关键字:双管正激电压自驱动同步整流门极电荷保持环路电流AbstractHigh power density as well as high reliability has always been the goal to pursue in the field of modern electric power converters. As one kind of the modern electric power converters, two transistor forward converter has many attractive characteristics, such as low switch voltage stress, inherent anti-break-through capability, and high reliability. It becomes one of the most widely used topology in the industrial application, especially in the telecommunication energy systems, welding machines and computer power supply.Based on driven approach of main power switch in the primary side of the transformer and rectifier circuit, this paper aims at not increasing the complexity of the main circuit and control circuit of origin, to improve the traditional two transistor forward converter and enhance the efficiency of circuit. The paper made analysis of the process of improved circuit and the specific problems encountered by the application and gave the solutions of the pared with the traditional circuit, the control circuit of the improved converter has been modified to streamline, one of the two main switches can work in a ZCS state, synchronous rectifier circuit can overcome the dead zone and light load loop current, and the circuit's overall performance has been enhanced.Using the current mode PWM controller, a 15V/300W power system was developed during the experiment by the author. The experiment proved stable jobs of the system and simplifying control circuit (similar with the Forward circuit).The circuit improved 3-4 percentage points more efficient than traditional circuit, with the maximum efficiency of 88% of full load.Keywords: t wo transistor forward converter self voltage drivensynchronous rectification gate charge retentioncirculating current独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
双管mos正激驱动电路
双管mos正激驱动电路双管MOS正激驱动电路是一种常用的电路设计,广泛应用于各种电子设备中。
本文将详细介绍双管MOS正激驱动电路的原理、特点和应用。
一、原理双管MOS正激驱动电路由两个MOS管组成,分别为N沟道MOS管和P沟道MOS管。
其中,N沟道MOS管用于正激驱动,P沟道MOS管用于负激驱动。
正激驱动和负激驱动的作用是为了提高电路的响应速度和稳定性。
在正激驱动过程中,当输入信号为高电平时,N沟道MOS管导通,将正电压加到负激驱动端,使得P沟道MOS管截止。
反之,当输入信号为低电平时,N沟道MOS管截止,P沟道MOS管导通,将负电压加到负激驱动端,使得N沟道MOS管截止。
通过交替地控制两个MOS管的导通与截止状态,可以实现对输出信号的控制。
二、特点1. 响应速度快:双管MOS正激驱动电路采用了双管结构,可以快速切换两个MOS管的导通与截止状态,从而实现快速响应。
2. 驱动能力强:由于采用了两个MOS管的驱动方式,双管MOS 正激驱动电路具有较强的驱动能力,可以驱动各种负载。
3. 低功耗:双管MOS正激驱动电路在工作时只有一个MOS管导通,另一个MOS管截止,因此功耗较低。
4. 电压稳定性好:双管MOS正激驱动电路采用了双管结构,可以实现电压的稳定输出。
三、应用双管MOS正激驱动电路在实际应用中具有广泛的用途,常见的应用场景包括:1. 电源开关:双管MOS正激驱动电路可以控制电源的开关,实现对电源的启动和关闭。
2. 电机驱动:双管MOS正激驱动电路可以用于电机的正反转控制,实现对电机的驱动。
3. LED驱动:双管MOS正激驱动电路可以用于LED的亮灭控制,实现对LED的驱动。
4. 高频信号放大:双管MOS正激驱动电路具有较高的响应速度和驱动能力,适用于高频信号的放大。
总结:本文详细介绍了双管MOS正激驱动电路的原理、特点和应用。
双管MOS正激驱动电路通过交替地控制两个MOS管的导通与截止状态,实现对输出信号的控制。
双路交错并联双管正激
双路交错并联双管正激从以上开关模态分析可知,双路交错并联双管正激DC/DC变换器交替工作,向副边传输能量,通过二极管D1、D2或D3、D4向电源回馈能量,实现铁心磁复位,电路结构简洁。
并且主功率管关断期间只承受电源电压,这样就可以选用低压高速、导通电阻小的功率管,从而减小功率管导通损耗和开关损耗。
而且,因两路交错并联结构的使用,电路具有以下优点:——在同样开关频率下,输出滤波电感上电压的频率提高了一倍,这样减小了输出滤波电感的体积;同时输入电流脉动频率提高一倍,亦减小了输入滤波器的体积,从而进一步减小整机的体积。
——由于两路交错并联,使得整流侧输出电压等效占空比增加一倍,这就带来两个好处:一是使功率管工作在占空比小于0.5的情况下,整流侧输出电压占空比可以在0~1之间变化,提高了电路的响应,并有利于驱动电路的设计;二是在同样输出电压的情况下,整流侧峰值电压减小一半,续流时间减小,有利于选择低电流定额的续流管。
——并联结构可以使每个并联支路流过更小的功率,消除变换器的“热点”,使热分布均匀,提高可靠性。
在原理分析和样机制作中,我们也注意到寄生参数的谐振会使变压器出现小范围的双向磁化,但由于谐振参数均较小,因此,对变压器铁心的选择以及变换器工作影响不大,最大占空比仍可取在0.5左右。
4 实验结果及讨论在对双路交错并联双管正激DC/DC变换器工作原理分析基础之上,完成了一台DC 27 V/DC 190V,1kW的样机研制,样机的主要实验数据为:——输入直流电压:20~30V;——输出直流电压:190V;——电感:R2KBDEE40铁心;——变压器:R2KBDEE42B铁心;——变压器原副边匝比:1/10;——MOSFET:IRF3205;——开关频率:fs=120kHz;——磁复位二极管:IN5822;——输出整流管:MUR8100;——输出续流管:MUR8100。
图4给出了满载时开关管MOSFET栅源电压ugs和漏源电压uds的波形图,与理论分析基本相同。
双管正激开关电源的设计理念
双管正激开关电源的设计理念
双管正激开关电源是一种高效节能的电源设计,其设计理念包括以下几个方面:
1. 高效能:双管正激开关电源采用了双管拓扑结构,通过两个开关管之间的协同工作,有效地减小了功率开关管的损耗,从而提高了整体的转换效率。
这种设计能够使电源在保持稳定工作的同时,大幅度降低功率损耗,提高了能源利用率。
2. 稳定性:双管正激开关电源通过合理的电路设计和控制算法,能够保持输出电压的稳定性和精准性,有效地避免了电压波动和脉动等问题,保证了供电的稳定性和可靠性。
这种设计理念在工业控制、通信设备等对电源稳定性要求高的领域具有很大的应用潜力。
3. 节能环保:双管正激开关电源在设计中注重了节能环保的理念,通过高效的转换结构和控制算法,可以降低功耗,减少能源浪费。
同时,该设计还采用了环保材料和生产工艺,尽可能减少对环境的污染,符合可持续发展的要求。
4. 可靠性:双管正激开关电源在设计中考虑了系统的可靠性和稳定性,采用了多重保护机制和自动故障诊断功能,能够及时发现并处理电路中的故障,确保电源运行的安全可靠。
这种设计理念在需要长时间连续工作和高稳定性要求的应用场景中具有很大的优势。
总的来说,是以高效能、稳定性、节能环保和可靠性为核心,通过合理的电路结构和控制算法,充分发挥开关电源的优势,为各种应用领域提供稳定可靠的电力支持。
这种设计思路不仅满足了现代电子产品对电源性能的要求,还有助于提高整体能源利用效率,促进清洁能源的发展和利用。
双管正激电源,这些问题点不容忽视!
双管正激电源,这些问题点不容忽视!希望可以帮到更多的电源工程师,少走弯路,由于工作很忙,回复会滞后,我会抽时间回复大家提出的问题,只要能帮到各位,就是对我最大的安慰。
Zhangyanhong:第一次做单管正激,请教下电源老化一段时间后DS波形怎么会变这样子呢?楼主:MOS关断后,电压上升,达到一定的电压值(最大限幅值被母线电压限制),然后应该是比较圆滑的波形,溜肩膀(溜肩膀根据负载的轻重波形会有差异,它自己会找一个合适的复位点下来)后,下来。
你这个波形基本是正确的,只是在MOS管关断后,在达到最高电压的时候有震荡,去查查复位这块。
qq10860616:当年我用双管正激做过一款500W的电源。
低压大电流的。
选这个结构是因为这种结构有个先天性优势就是,永远不会像半桥全桥那样出现上下管同态导通就炸机的风险。
本人认为,如果是一些需要可靠性很高的电源,我觉得双管正激非常不错。
选这个拓扑来做,也是想试试我没有做的拓扑。
另外就是,所有的电源结构的MOS波形,我最喜欢看的就是正激的那个带着馒头一样波形。
我来听听楼主对正激结构的一些宝贵经验。
学习学习!楼主:你说的很对,双管正激最大的特点就是不会“炸鸡”,我一般100W-500W都用双管正激拓扑,而不用推挽半桥这类的,当然他们也有他们的特殊场合以及用途(LLC拓扑暂且不再本帖子内涉及)。
先上双管正激拓扑示意图:今天抽点时间,讲一个正激电感和变压器的设计,这是正激拓扑电路里的“心脏”。
说明:此部分只是个例子,只为说明计算步骤等等,这个例子也不是双管正激的例子。
大家不要在纠结最大占空比为啥0.6了正激变压器的设计,需要注意一点,需要计算最低输入和最高输入两次。
Gongchangsheng:你好,楼主,有几个问题想请教一下:1.第一张图上,因为放电电流等于充电电流,所以可以得到,Vo=Vs * D,对于这里我根据你说的来推导得出的是Vo=Vs *【D/(1-D)】,请问楼主我错在哪里了?我想不明白。
双管正激电路工作原理
双管正激电路工作原理双管正激电路是一种常见的电子电路,它可以通过两个管子的工作来实现电路的正激控制。
在这种电路中,两个管子分别承担着导通和关断的任务,通过它们的协同工作,可以实现电路的正激控制。
接下来,我们将详细介绍双管正激电路的工作原理。
首先,我们需要了解双管正激电路的基本结构。
这种电路通常由两个功率管、一个变压器、一个电容和一个电阻组成。
其中,功率管承担着控制电路通断的任务,变压器用于提供电源,电容和电阻则用于稳定电压和电流。
通过这些基本元件的协同作用,双管正激电路可以实现对电路的正激控制。
其次,我们来看一下双管正激电路的工作原理。
在正常工作状态下,当输入电压施加到电路中时,功率管1导通,功率管2关断。
此时,电流通过功率管1流入变压器,然后经过电容和电阻稳定后供给负载。
在这个过程中,功率管1的导通状态可以实现电路的正激控制,从而实现对负载的正激控制。
当输入电压变化时,功率管1和功率管2的导通状态会相应地发生变化,以保持电路的正激控制。
通过不断地调整功率管1和功率管2的导通状态,双管正激电路可以实现对电路的稳定控制,从而实现对负载的稳定控制。
双管正激电路的工作原理非常简单易懂,但在实际应用中需要注意一些问题。
首先,需要合理选择功率管、变压器、电容和电阻的参数,以确保电路能够正常工作。
其次,需要注意功率管的导通和关断时间,以避免电路出现过载或短路情况。
最后,需要注意电路的绝缘和散热工作,以确保电路的安全可靠。
总之,双管正激电路是一种常见的电子电路,它通过两个功率管的协同工作实现对电路的正激控制。
在实际应用中,我们需要深入理解其工作原理,并注意一些关键问题,以确保电路能够稳定可靠地工作。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
双管正激变换器交错并联的方法比较
双管正激变换器交错并联的方法比较摘要:从开关器件的电压应力来看,双管正激变换器较一般的正激变换器有更多的优点。
本文提出了两种双正激变换器交错并联的方法,分析了两种电路的工作状态,比较了两种电路中输出滤波电感和电容中的电流脉动,对比了两种电路中各半导体器件的电流电压应力。
最后通过仿真和实验证明了分析和比较的正确性。
关键词:双管正激变换器移相并联开关应力Comparison of Interleaving Methods of Two— transistor Forward Converter Abstract:Two methods of interleaving two— transistor forward converters are presented in this paper・ Firstly, the operation stages are analyzed・ Then the ripple currents in filter inductors and output capactiors in toth methods are discussed and compared・ After that , the current and voltage stresses of divices are investigated and compared as wel1. Finally, simulation and experiments are performed to verify the analysis and comparision. Keywords:Two— transistor forward converter Interleaving of converters Switching stress1引言双管正激变换器较单管正激变换器有很多优点,特别是在电压应力方面,因为变换器中每个功率器件只需承受电源电压,而在单管正激变换器中则要承受两倍的电源电压。
双管正激同步整流变换器的研究
关键词:开关电源
双管正激
电流型控制
同步整流
I
Abstract
The operation of two- Transistor forward converter toponology and current control mode are discussed in this paper.The advantage and the drawback of the toponology are introduced. Using state-space averaging method this paper deduces the TTFC’ s small signal mode.Based on it the voltage control mode and current control mode are analyzed and compared. With the development of power electronical converters’ s application in telecom system ,converters with low output voltage and large output current become more and more important. R ectifying stage with diode or sckotty diode can’ t meet the needs of higher efficiency and lower size because forward drop of rectifier is great and rectifying dissipation is great in power converter.New generation of Power MOSFET has became the rectifying component due to the advantage of its low conduction resistance.The operation of synchronous rectification,the methods of driving the rectifying MOSFET and the application of synchronous rectification in kinds of toponologies are also
第2章 并-串并联双管正激组合变换器
第2章并-串/并型双管正激组合变换器2.1概述双管正激变换器具有开关管电压应力低、内在抗桥臂直通的能力、可靠性高、电路拓扑简单等优点,是目前国内外工业界在输出中等功率应用场合中首选的电路拓扑之一。
但双管正激变换器受变压器磁芯复位的限制,最大输出占空比只能达到0.5,要获得较高的输出电压,必须靠提高变压器的变比,增加了副边二极管电压应力,限制了在输出高压场合的应用。
为了保留双管正激变换器的优点,同时克服其缺点,提高等效占空比和输入输出电压增益,减小开关管电流应力和副边二极管电压应力,本章主要研究了三种双管正激组合变换器:一种采用耦合电感的并-串型双管正激组合变换器,一种采用耦合电感的并-并型双管正激组合变换器,和一种并-并/串型双管正激组合变换器。
2.2并-串型双管正激组合变换器(a)独立电感输出电容端串联(b)副边续流二极管串联(c)耦合电感输出电容端串联图2.1 三种并-串型双管正激组合变换器两组双管正激变换器的开关管导通相位互差180O,在输入端并联、输出端串联方第2章 并-串/并型双管正激组合变换器式构成的并-串型双管正激组合变换器有三种,如图 2.1(a )~2.1(c)所示:分别为采用独立电感在输出电容端串联、副边续流二极管串联和采用耦合电感在输出电容端串联。
其中图 2.1(a)所示并-串型组合变换器中的两组双管正激变换器,在工作上相当于两个独立的变换器,每个变换器输出一半的电压;图 2.1(b )所示续流管串联型组合变换器,文献【24】已做讨论。
本节主要研究采用耦合电感在输出电容端串联的并-串型双管正激组合变换器,并对三种并-串型组合变换器的特性作一比较。
2.2.1采用耦合电感的并-串型双管正激组合变换器为了便于分析图 2.1(c )所示的并-串型双管正激组合变换器,作如下假定:组合变换器已经达到稳态,耦合电感中两线圈电流工作在连续模式,开关管和二极管均为理想器件,忽略变压器漏感,两耦合线圈自感相等(12L L L ==),两输出滤波容电压相等、均为输出电压的一半。
双管正激电路工作原理
双管正激电路工作原理
双管正激电路是一种常见的电子电路,它在许多电子设备中都有广泛的应用。
它的工作原理主要是利用两个管子(晶体管或场效应管)来控制电路的开关,从而实现对电流的控制。
在本文中,我们将详细介绍双管正激电路的工作原理,以及它在实际应用中的一些特点和注意事项。
首先,让我们来了解一下双管正激电路的基本结构。
它由两个管子、电感、电
容和负载组成。
其中,两个管子分别被称为主管和副管,它们的工作状态是交替的。
当主管导通时,副管截止;当副管导通时,主管截止。
这样,通过控制两个管子的导通状态,就可以实现对电路的开关控制。
在双管正激电路中,电感和电容起着重要的作用。
电感的作用是存储能量,当
管子导通时,电感中的能量积累;当管子截止时,电感释放能量,从而实现对电路的能量转换。
而电容则可以平滑电压,保证电路工作的稳定性。
另外,双管正激电路还需要注意一些工作特点和注意事项。
首先,由于管子的
导通和截止是瞬时的,所以在实际应用中需要考虑到管子的开关速度和功率损耗。
其次,双管正激电路在工作时会产生一定的电磁干扰,因此需要采取一些措施来减小干扰,保证电路的稳定性和可靠性。
总的来说,双管正激电路是一种常见的电子电路,它通过控制两个管子的导通
状态来实现对电路的开关控制。
在实际应用中,需要注意管子的开关速度、功率损耗和电磁干扰等问题。
希望本文对您了解双管正激电路的工作原理有所帮助。
双管正激电路
双管正激电路
双管正激电路是一种常见的电子电路设计,用于产生特定频率的振荡信号。
它由两个管子(晶体管或真空管)组成,通过正反馈的方式使其输出信号增强,达到放大的效果。
这种电路在无线电通信、音频放大器等领域被广泛应用。
双管正激电路的工作原理是基于正反馈的概念。
当输入信号加到电路中时,第一个管子放大信号并将其传递给第二个管子。
第二个管子再次放大信号,并将其反馈给第一个管子。
这样,信号将在两个管子之间不断增强,最终输出一个较大的振荡信号。
在设计双管正激电路时,需要考虑到管子的工作点、负载匹配以及反馈电路的设计等因素。
合理地选择管子的参数和工作点可以使电路达到最佳的放大效果。
同时,负载匹配也是非常重要的,它可以影响到电路的稳定性和输出功率。
反馈电路的设计需要注意防止产生过多的正反馈,否则会导致电路失稳。
双管正激电路在音频放大器中的应用非常广泛。
通过合理设计电路参数和反馈电路,可以实现较大的输出功率和较高的音质要求。
双管正激电路还可以用于无线电发射机中的振荡器部分,产生稳定的载波信号。
在这些领域,双管正激电路都发挥着重要的作用。
总的来说,双管正激电路是一种常见且实用的电子电路设计。
通过合理地设计参数和反馈电路,可以实现电路的放大和稳定工作。
在
实际应用中,需要根据具体的需求和环境来选择合适的管子和电路结构,以达到最佳的效果。
希望本文对双管正激电路有所帮助,谢谢阅读。
零电流零电压开关交错并联双管正激变换器的研究
零电流零电压开关交错并联双管正激变换器的研究
1 引言
双管正激变换器具有开关管电压应力低,不存在桥臂直通危险,可靠性高
的优点。
但是,它的一个突出缺点是工作占空比要小于0.5,导致整流输出的
电压和电流脉动较大,使得滤波器的体积较大。
为了克服这一缺点,可以采用
交错并联结构,对于输出端,有两种并联方式:一是在输出滤波电容侧并联,
二是在续流二极管侧并联。
后者要优于前者,因为,在输出电流脉动相同时,
在续流二极管侧并联的滤波电感量是在输出滤波电容侧并联的滤波电感量的
1/2。
本文研究的电路拓扑如图1 所示。
采用交错控制可以提高等效输出占空比,提高变换器的等效频率,减小输出电流脉动,进而减小滤波器的体积[1]。
图1 交错并联双管正激变换器原理图
为了抑制开关管上在关断时由于变压器漏感所产生的电压尖峰,所以,在
图1 的电路拓扑中采用了LCD 无损吸收网络[2]。
2 工作过程分析
两个变换器的变压器的两个副边交错并联后,在输出滤波电容处再串联。
为了简化分析,在图2 开关模态等效电路中只画了每个变压器的一个副边。
并
假设所有开关和二极管均为理想器件,考虑变压器输出端的续流二极管和整流
二极管的换流过程,MOSFET 的漏源之间的结电容大小均为
Cs;C1=C2,L1=L2;变压器变比n=N1/N2,两变压器的漏感大小均为Llk;滤波电感足够大,这样滤波电感和滤波电容及负载电阻可以看成一个电流为Io 的恒流源。
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此时,谐振周期比电路开关周期大很多, 故谐振现象不明 显。 ( 低压输入时 〔 8 输入, SE为I 3 5, 2 )当 约2V H FT R 2 ) LM。1 U , 2 P O F0 L 0 h 二80 0 C v F
T 扛 刃=. = 丽 1 s 2 a 8 u
为例:
1 低压输入 表格所示3 ( ) 路负载1况下) 青 :
MSE 的通态电阻为:008 OFT .0 S 2
变压器原边电 流幅值:
一拭 I = z + I . I I= . m . - x
从
取磁化电 I 为 5负载电流 Im 流 u % 2' ,
其中 负 流1 , 载电 2 o m二I
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19 .4 4 28 1.
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高 显高于低压输入, 其 比较输入低压和高压两种情况可看出。 压输入额定负载时效率要明 以M E 的 S 原因 主要是 低压时 输入电 流很大, 这样输入导 线及管子的 通态损耗很大. CFT 通态损耗
1 ! 1 月
则各 承受1 Un / i. 2 5 t-5 , t 时刻: 1 M 管o. D 管of 变压器原 承受 4 9, n D, f, 2 3 4 边 输入电 ) , 压ln i
三、谐振原因的讨论
对于一高压输入的并联双管正激电路( 0A V 8 V 20 输入,8VC ) 通过实验发现谐振 0 7 1 D 输出 , 0 现象不大明 而低压输入的并联双管正 路( 0 2VC 入,8V 输出 谐振 显。 激电 4 W D 输 1 D 0 8 O C ) 现象却很 明显。这主要是由于: I 功率H F SE 的寄 , O T 生电 容上存储着能量, 寄生电 磁化电 容、 感和电 源组成的回路存在是 产生谐振的条件。
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几. … .
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图3 SE 管H 与二极管D 的波形 V FT I O 4
从 验结果 实 波形 和 验 可看出, 套实 路的 率 满 都 或 过 9%, 现 实 两 验电 效 在 载时 达到 超 0 体
摘要: 介绍了 本文 一种并 联结构的双管正激式变 换器, 对其工 通过 作原理、 作波形分析以 工 及这种变 所特有的 换器 谙振现象、 籍位作用的分 分析了电 析, 压不同 对该电 影响, 后给 路的 最
出了实 脸结果和实脸波形.
叙词:双管正激s变换器 谐振现象
电 汉
一引言 、
目 在中、 前, 小功率场合 普通的D- C 较为 C D 变换器为单管正 激式变换器, 这种电路拓扑简 单, 铁芯单向磁化, 但必硕加去磁电路, 常采用LD C、有源籍位等方法, 这些方法常常带
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了 较高的 效率。实验 波形与理论分析相符, 达到了 设计要求. 但低压输入时由 于是实验电路, 导线较长, 其寄生电 感引起了较大尖峰电 压, 这将在以 后的工 加以 作中 抑制.
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图4 变压件的原边电压波形
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六、结 论
本文通过对双管正 激电路工作原理、 波形分析以 特有的 现象的 及 谐振 分析, 探讨了 初步 双 管正 激双路并联电 优势, 路的 尤其是 在高电 大功率 压、 输入场 合适用. 此基础 在 上通过已 现 实 的 两套双路 并联双管正 激电路,比 较了 输入电 不同 压下的电 路并指出了 效率差 别的 主要原因. 最后给出了 实验波形和实验结论, 初步体现了 这种电 效率高、 路 工作稳定、 体积小等优点. ,考文很
二、工作原理
如图2 所示, 空比DO4 假设 占 - 时. 所有的 . 半导体 器件均为理想器 因 件, 此主要可分为5 种
工作状态。
17 3
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此时, 谐振周期比电 路开关周期小 很多, 振现象明 故谐 显. 因此. 开关周期与谐振周期两者的 相对大小是谐振周期是否明显的关键.
四、实际应用:
1 并联双管正 、 滋电 路低压输入:( 0 2 D 输入,9VC ) 4 W C 0 8 V 1 D 输出 0
) F T IF 2 5 M E t 3 0 R
以 有更大的余地. 2 两路并联使输出 提高一倍,这样低 、 频率 功率、 速器件 高 可以 挥作用, 发 且提高了 后级 的开关频率,减小了 输出 滤波器的体积和重量。 本文首先简要分 析了 路并联双管正激电 原理及谐振 两 路的 现象的 原因, 然后重点分析了 频 率变化对该电 路的影响, 行了 并进 具体的分析, 通过实验数 最后 据验证了 频率的可行性。 提高
 ̄ ̄ ̄,- ̄ ̄ ̄. ̄ ̄ ̄ ̄.口 ̄. ̄ ̄ ̄ ̄门 ̄门 ̄ ̄ ̄一 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄曰. ̄. ̄户,.臼, ̄ 。抽 .
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图 2 电路波形
1 t t时刻;t 时M 管关断, 2 , l o " o 1 9 管关断,D, 管开 3D 4 通, 此时
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双路并联双管正激电路的几点研究
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南京 航天大学 安蚕点 验室 南京 20 6 航空 航 实 10 1
相应地, 有效值为:
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则ASE 管通态损耗为: S FT O
因 此, 低压时 通态损耗为 ( 路负 3 载时) :
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高压时。
因此, 在低压时有效减小主回路上导通电 阻能较大地提高效率。
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玉、 实验波形及实脸结 论:
1 .实验波形 ( 低压愉入)
一_ 分 } 七
介 打 上阵二心
变压器: E4 铁芯 ( 匝:Y 匝) E2 5 o : 工作频率:5 M 1 占空比: D二04 .6 1 路负载为 202 05
1 路 U () i V
I ) i( A
2.1 12
2 路
2.8 19
3 路
2. 1 29 2 . 41 2
84 9 .7 10 3 9. 9 08 9 .7
1. 8 6 26
1忿 3
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草东峨皿蓄名 电城叹术研付会又.- W龟扭争会举-石 掌术年合伦文弃 V} t -
杭州 2 0. 0 01 0
2 L 谐振的 . C 周期和电 路的开关周期相匹 配决定了 现象在波形中的明显 谐振 程度。 3 双路并联使变压器副边不被箱位也为 、 谐振提供了 要的 必 条件.
图 t 双路并联双管正 滋电路主电路图
来损耗或开关应力增大 题。 等问 同时功率 器件要承受两倍的电 压. 源电 采用双管正 激电 路 拓扑能有效解决这些问题。它采用两个二极管来提供泄放回路并采用双管串联结构。每个 MSE 只 一倍电 压, OFF 承受 源电 且没有直通 现象, 这样对提高电 源效率 提供了 保证. 适用于大 功率 场合应用。同时,并 联也具有以 下优点: 1 可以用更小的变 、即 压器得到更高的功率输出,使每个变压器分别传输部分能量,减小 其功率损耗和热压力, 导体功率器件的功率 使半 损耗和 热压力减小。 样在选择功率器件时可 (8 10 8 匝:I匝) .
19 3
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工作频率:5K2 0H 占空比: D二04 . 1 路负载为20 05 2
杭州 20. 001 0
2 压输入(路负载时 )高 ( 3 ) MSE 的 OF 通态电 T 阻为: . S 007 2 l x . 0 . 4 P = 1 3 2 07 0 0W w 4 92 x 2 二 . 3 低压输入和高压输入 可见, 在负载相同, 输入功率基本相同 输出电压墓本相同的情况下, , 器 低压时 要远远大于 副边损耗基本相同。 原边损耗 ( 包括导线、 件通态损耗及变压器铜损等)
这里以实脸中所取参数为准来分析。
T 2,L , =jL C r , f
因此谐振周期为:
1 I一 原边磁化电 感 f A C 一 MSE 漏源寄生电 v OF T的 容 而每一路的 开关周期为2 u. 0 s ( 1 )当高压辘入时 ( 7V MSE 为IF40 ,L 约20} FT RP5) M二4 m ,v 0 O L 0 C =7 P h 8 F
J . .1 .j
U D二U n d i -U s
此过程中,
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U l Us 原边 二 Un d - d2 i-Us 这里变压器原边可出 现正 是因为 压, 此时另一路 变压器输出 正压, 流管Dl 为 续 l截止, 不 存在副边箱位情况。 而单路双管正激电 此时由 路 于续流管的导 一旦 边电 通, 副 压为正, 管 整流 导 通则被箱位。 3 t-3 刻: , t 时 2 变压器原边感、 1 C 继续谐振, l M 管Us 始上升至0时刻, C. 2 M, d 开 2 对应另一路电路M, 5 扬管关断,副边续流管Dl i开始续流。 器原 边电 箱位于零. 变压 副 压被 4t 时刻: , 4 - 3 变压器继续被箱位于零, 1 M 管共同承受输入电 Un若 C=2 则M , 2 压 i lC,