双管反激变换器在大功率新型金属表面处理设备电源中的应用
南航硕士论文-双管反激
电流临界连续模式
图 2-2 电感 L1 和 L2 的电流波形
2.1.1 电流断续模式
电流断续工作模式表示副边电感电流 iL 2 在开关 S 关断期间已下降到零， 电感电流 波形如 2-2(b)所示。在一个开关周期内，原边电感电流的表达式如下：
i L1 = U in ⋅ t L1 ; t ∈ [0, DTs ] ; t ∈ [DTs , Ts ] iL1 = 0
T
D3 N2 Cf RL
+
S1 C1 S2
D1
+
Llk N1
D3 N2 Cf RL U in C1
N1
D1
Uin
C2
D2
Llk
−
D2
S
−
L
图 1-3
双晶体管、双二极管箝位电路
图 1-4
LCD 箝位电路
1.1.3 LCD 箝位电路
如图 1-4 所示该箝位电路有两只箝位二极管 D1 、 D2 ，一个箝位电感 L 和一个箝 位电容 C 2 组成，由于箝位电路中不存在电阻，因此该电路是无损的。 该电路的优点是：变压器漏感能量无损地回馈到电网中去。 该电路的缺点是：高频时箝位元件在谐振时峰值电流较大，这个电流流过功率开 关管 S，增加了其电流定额和通态损耗。同时，开关管是硬开通，存在开通损耗，一 般使用于开关频率低于几十 kHz 场合，以保证高变换效率。
iL1
I vc iL 2 iL1
iL1
+
N1 : N2
L 1 L2
D
C
iL2
io
R Uo
S
−
图 2-1 反激变换器电路拓扑
iL1
I pc
iL 2
双管反激变换器电路解说
双管反激变换器電路解說
1、电路拓扑图
2、电路原理
其变压器T1起隔离和传递储存能量的作用，即在开关管Q1、Q2开通时Np储存能量，开关管Q1、Q2关断时Np向Ns释放能量，同时Np的漏感将通过D2、D3返回给输入，可省去RCD漏感尖峰吸收电路。
在输出端要加由电感器Lo和两Co电容组成一个低通滤波器。
输出回路需有一个整流二极管D1（最好使用恢复时间快的整流管）。
3、工作特点
a、在任何工作条件下，为使两个调整管所承受的电压不会超过Vs+Vd (Vs：输入电压；Vd:D2、D3的正向压降，)，D2、D3必须是快恢复管（当然用超快恢复管更好）。
b、在反激开始时，储存在原边Np的漏电感的能量会经D2、D3反馈回输入，系统能量损失会小，效率高。
c、在与单端反激变换器相比，无需RCD吸收电路；功率器件可选择较低的耐压值；功率等级也会很大。
d、在轻载时，如果在“开通”周期储存在变压器的原边绕组显得过多的能量，那么在“关断”周期会将过多的能量能量反馈到输入。
e、两个调整管工作状态一致，我没有调试过这样电路，根据调试过的半桥和双管正激的电路经验，下管的波形会优于上管的波形，在调试过程中只要观察下管波形即可（具体可到“调试经验”中详见）。
我个人建议在大功率等级电源中不可选用此种电路。
4、变压器计算
设计方法据参考书籍，与单端反激变换器变换器相同。
但变压器漏电感必须小，可以减小D2、D3上的能量损耗，同时增加电源的效率。
双管反激变换器研究分析
摘要：研究了基于峰值电流模式的双管反激变换器,分析了它的工作原理,说明了它在高压输入场合的优点。
关键词：反激变换器；峰值电流控制；双管反激引言反激变换电路由于具有拓扑简单，输入输出电气隔离,升/降压范围广，多路输出负载自动均衡等优点，而广泛用于多路输出机内电源中。
在反激变换器中，变压器起着电感和变压器的双重作用，由于变压器磁芯处于直流偏磁状态，为防磁饱和要加入气隙，漏感较大。
当功率管关断时，会产生很高的关断电压尖峰，导致开关管的电压应力大，有可能损坏功率管；导通时，电感电流变化率大[1][2]。
因此在很多情况下，必须在功率管两端加吸收电路。
双管反激变换电路，在功率管关断时，由于变压器漏感电流流过续流二极管反馈给电源的嵌位作用，而使功率管的电压应力和输入电压相等。
可见在高压输入场合双管反激电路有其特有的优点[3]。
图11电路分析电路图如图1所示。
在稳态工作条件下，为了简化分析，假设所有开关器件都是理想的；漏感Lr远小于励磁电感Lm；L2为变压器副边等效电感；电路工作在CCM模式。
电路共有4个工作模式，工作过程如图2所示。
——模式1[t0－t1]在S1和S2开通后的t0时刻，输入直流电压Uin作用于Lr和Lm上，D1和D2关断，漏感电流iLr线性上升，则有iLr(t)=iLr(t0)＋[Uin/Lr+Lm](t－t0)（1）D1和D2承受反压为Uin，而D3承受反压为Uo＋(N2/N1)Uin，iL2=0，由滤波电容C向负载供电。
在t1时刻漏感电流iLr为iLr（t1）=iLr(t0)＋[Uin/(Lr+Lm)](t1－t0)（2）——模式2[t1－t2]在t1时刻关断S1和S2，由于电感电流不能突变，感应电势反向，D1和D2导通钳位使S1和S2承受正压为Uin；同时D3导通，副边电流iL2形成。
原边电流iLr线性下降，即在t2时刻原边电流iL2(t2)=(N1/N2[iLr(t1)]-(N1Uo/N2Lm)(t2-t1)]=0（5）——模式3[t2－t3]在t2时刻D1和D2中的电流和漏感电流iLr下降到0，iL2达到最大。
双管正激开关电源的效率和功率因数
双管正激开关电源的效率和功率因数下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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两种双管反激型变换器的研究和比较
两种双管反激型DC/DC变换器的研究和比较摘要：传统的双管反激克服了主开关电压应力大的缺点，使得每个主开关的电压应力仅为输入电压，但是该电路带来了占空比不能大于50％的缺点。
为了克服这个缺点，提出了宽范围双管反激的拓扑，不仅每个开关的电压应力要比单管反激小得多，而且占空比也可以大于50％，但该拓扑的漏感能量需外加缓冲电路来吸收。
客观地分析和比较了这两种双管反激变换器的特性差异，并指出了两者的适用场合。
最后，实验结果进一步验证了以上的观点。
关键词：DC/DC；双管反激；宽范围1 概述反激型DC/DC变换器因结构简单、成本低廉而广泛应用于各种辅助电源和小功率电源中。
但是，单管反激变换器主开关电压应力大，在输入电压较高的场合使用起来比较困难。
另外，反激变换器的变压器漏感一般比较大，导致主开关上产生很高的电压尖峰，使电压应力进一步增加。
传统的双管反激变换器如图1所示，其两个主开关的电压应力为输入电压，克服了单管反激开关电压应力大的缺点，并且漏感能量可以回馈到输入侧，不需要吸收电路，但它带来了占空比D不能大于50％的缺点，在宽范围场合应用有局限性。
本文提出了一种能工作在占空比大于50％条件下的双管反激变换器，如图2所示，不过它和传统的双管反激相比也并非十全十美，其漏感能量需要外加缓冲电路来吸收。
本文详细、客观地分析和比较了这两种双管反激变换器在工作原理和特性上的差异，阐述了一些独特的观点，并且给出了两种双管反激的实验结果比较，旨在为电源设计者选用这两种双管反激变换器时提供理论依据和参考数据。
2 工作原理为了分析方便，假设各器件具有理想特性，电感、电容足够大，输入电压没有脉动，电路已经进入稳态。
传统双管反激变换器在两个开关管S1及S2导通期间，加在变压器原边的电压为输入电压Vin，原边电流流过S1及S2，并且线性上升。
副边二极管反向偏置，副边电流为零。
当S1及S2同时关断后，原边电流逐渐下降到零。
二极管D1及D2随即导通，由于实际电路中漏感的影响，变压器原边上的电压被钳在－Vin，副边二极管因此导通。
双管准谐振反激技术用于一体机电脑电源的高效率实现
Vds _ max Vds _ on _ max Vspike 521 1 15% 600V
假如采用95%降额，开关管的耐压需要630V以上，考虑开机和其它异常条件下，需 要650~700V电压额定值的MOSFET，但是此种MOSFET的导通电阻往往较高，将产生较 高的导通损耗。另外，由于准谐振变换器工作在临界断续状态，峰值电流会更大，又导 致Vds尖峰更高，开关管的关断损耗会增加，还有更多的能量被RCD钳位电路消耗，效率 损失变严重了。结合实际经验，无论普通单管反激还是单管准谐振反激都不适于大功率 如150W以上的应用。 LLC 谐振变换器
谐振变换器的优点， 具有简单可靠， 高能效易生产的特点， 性价比高， 很好地满足了AIO 电源的要求。 单管准谐振反激变换器 图1 是当今流行又易于设计的单管反激变换器。由于其具有低的开通损耗，广泛应 用于小功率电源，主要应用功率范围是150W以下。图中开关管Q1的开通损耗是
PLoss _ switch _ on
V DS
1 V IN n VO VF 2
双管关断时的漏感和开关管的寄生输出电容之间产生谐振，谐振峰值电压由于续流 二级管D1、D2的导通而被钳位在VIN，大部分能量回收到输入电容。针对T2区间的能量 回收和VDS钳位，在此做进一步的描述分析(以下管Q2为例)。
图10是下管关断波形， 取其关断瞬 VIN 间及谐振结束后一小段时间分为四个 (VIN +n VO)/2 区间（t1,t2,t3,t4）
tON VGS VDS VDS_ON_MAX VIN
tOFF
tON VGS
tOFF
nVO
VDS VIN VDS_ON
nVO nVO
IP IPP
飞兆推出一款双管反激式解决方案
飞兆推出一款双管反激式解决方案一体型(All-In-One, AIO) 应用设备电源的设计人员一直面对对空间有限、满足世界各地能源法规要求，以及提供易于设计之解决方案的挑战。
为了应对这些挑战，全球领先的高性能功率和移动产品供应商飞兆半导体公司(Fairchild Semiconductor) 推出一款采用mWSaver 技术的双管反激式解决方案。
用于AIO 设备的传统电源拓扑解决方案包括LLC 和单开关准谐振(QR) 反激式拓扑。
要在易于设计性、不同负载水平的功率损耗，以及效率三方面取得平衡时，每种拓扑都各有其优劣之处。
对于AIO 设备的功率范围，LLC 提供最佳的总体效率，优于双管QR 和单开关QR 反激式转换器。
不过，由于LLC 变压器的设计很难，因此在三种拓扑中具有最高的轻负载功耗。
单开关QR 反激式转换器的效率最低，但是它们易于设计且在轻负载下具有低功耗。
飞兆半导体的双管QR 反激式拓扑和次级端同步整流方案是用于AIO 应用设备的理想解决方案，能够提供良好的总体效率，降低轻负载功耗，而且易于设计。
飞兆半导体提供的AIO 解决方案非常适合75W~230W 功率范围应用，包括FAN6920MR 集成式临界导通模式PFC 和准谐振电流模式PWM 控制器产品；FAN7382 栅极驱动器；以及用于反激式拓扑和正激续流整流的FAN6204 次级端同步整流(SR)控制器。
而且，这些器件都具有同级最佳的无/轻负载功耗，能够实现达到2013 ErP 标准的设计，并可省去LLC 解决方案所需的附加电路。
此外，这些器件采用了mWSaver 技术，可为AIO 解决方案提供最低的待机输入功率。
准谐振控制技术既能够减少缓冲器和泄漏电感的损耗，同时也可改进散热性能。
此外，它更降低了SR MOSFET 的Vds 以提高效率，并实现更小的电路板尺寸。
其内置两级电平PFC 输出提升了低压输入的效率。
飞兆半导体增添高端和低端栅极驱动IC 产品FAN7382，能够驱动电压高达600V 的高压MOSFET 器件，大大丰富了公司的产品系列。
双管准谐振反激技术用于一体机电脑电源的高效率实现
双管准谐振反激技术用于一体机电脑电源的高效率实现在传统的一体机电脑电源中，主要采用单管反激式电源设计。
这种设计中，通过控制单个功率管的开关状态，实现输出电压的调节。
然而，由于功率管的导通和关断过程会引起较大的功率损耗和能量浪费，因此整体电源效率较低。
而采用双管准谐振反激技术的一体机电脑电源能够解决这一问题。
该技术主要通过在电源中加入谐振电路，实现功率管的零电压开关和零电流关断，从而降低功率损耗和提高能效。
在双管准谐振反激技术中，电源的谐振电路由两个功率管和谐振电容构成。
当功率管1导通时，通过谐振电感和谐振电容形成谐振回路，使得输入电压在电源转换过程中能够以较高效率传递给输出负载。
当功率管1关断时，功率管2导通，输出负载电流通过功率管2流回电源，实现能量的回收。
这种双管准谐振反激技术的优势主要体现在两个方面。
首先，双管准谐振反激技术能够实现高效率的能量传输。
通过谐振电路的设计，电源可以在功率切换过程中实现零电压开关和零电流关断。
这样可以大大减少功率损耗，提高能源利用效率。
在一体机电脑电源中，双管准谐振反激技术能够将整体电源效率提高到90%以上，大大降低了电源的能量浪费。
其次，双管准谐振反激技术还具有较低的EMI（电磁干扰）特性。
由于谐振电路的设计，功率管在开关过程中产生的电压和电流波形更为平滑，减少了对电源线路和其他电子设备的电磁干扰。
这对于一体机电脑等需要高稳定性和低干扰的电子设备来说非常重要。
总的来说，双管准谐振反激技术是一种用于一体机电脑电源的高效率实现的技术。
通过有效的能量传输和较低的干扰特性，这种技术能够提供更高的整体电源效率和更好的设备性能。
随着这种技术的应用和发展，未来的一体机电脑电源将能够提供更低的能量消耗和更高的节能效果，实现更加环保和可持续的能源利用。
宽输入范围大功率双管反激辅助电源设计
宽输入范围大功率双管反激辅助电源设计徐纪太;黄传东;夏东伟;高斌【摘要】传统单管反激变换器由于开关管电压应力大、效率低等缺陷,难以应用于高压宽范围输入、大功率电源中.而双管反激变换器主开关电压应力为输入电压的一半,变压器原边无需RCD吸收电路,具有宽输入范围、高压、大功率、高效的优点.文中设计了一款输入100 V～400 VDC、输出24 V/6 A直流的高效率电源,并通过样机实验验证了上述特点.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2015(032)006【总页数】3页(P117-119)【关键词】双管反激;宽输入;变换器【作者】徐纪太;黄传东;夏东伟;高斌【作者单位】青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071;青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071;青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071;青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TN861 概述反激变换器由于其结构简单、成本低廉等优点，广泛应用于中小功率辅助电源中。
但是，反激变换器开关管两端电压约为输入电压的2倍；并且反激变换器的输出中有较大的纹波电压，限制了其在高压输入以及大功率场合中的应用。
双管反激电路开关管电压应力仅为输入电压，变压器漏感能量回馈到输入侧，无需RCD缓冲电路。
这使其可应用于输入高压、宽输入电压范围、大功率、对效率性能要求较高的辅助电源中。
本文基于双管反激电路设计的辅助电源技术参数为：输入电压直流100 V～400 V；单路输出24 V／6 A；输出电压精度K≤1%；开关频率f s=130 k Hz；效率η=90%；具有输出短路、过压保护功能。
2 主电路设计图1为设计开关电源的主电路拓扑。
两个场效应管S1、S2将直流输入与高频变压器连接起来。
S1、S2同时导通、关断；导通时将能量储存在磁路中；关断时，将能量传送到负载。
变压器漏感能量通过交叉连接的二极管D1、D2反馈回输入中，并把S1、S2两端的电压钳位到输入电压值与二极管导通电压之和。
双管反激式开关电源电路原理
双管反激式开关电源电路原理引言：双管反激式开关电源电路是一种常用的电源电路，通过合理设计和控制，能够实现高效率、稳定输出的电源供应。
本文将介绍双管反激式开关电源电路的原理及其工作过程。
一、双管反激式开关电源电路概述双管反激式开关电源电路是一种采用反激式开关电源拓扑结构的电路。
它由输入电源、变压器、开关管、输出滤波电容等组成。
其中，开关管起到开关作用，通过控制开关管的导通和关断，实现能量的转换和稳定的输出。
二、双管反激式开关电源电路原理1. 输入电路：将输入电源接入电路中，一般通过整流电路将交流电转换为直流电。
直流电经过滤波电容后，进入后续的电源电路。
2. 变压器：双管反激式开关电源电路中的变压器是一个重要的元件。
它能够实现电压的变换和隔离，同时也是能量传递的关键部分。
变压器通过磁耦合作用，将输入电压转换为合适的电压供给开关管。
3. 开关管：在双管反激式开关电源电路中，开关管起到开关作用，控制能量的流动。
常用的开关管有MOSFET和IGBT等。
通过控制开关管的导通和关断，可以实现能量的转换和电源输出的稳定。
4. 控制电路：双管反激式开关电源电路中的控制电路起到控制开关管工作状态的作用。
控制电路一般由脉冲宽度调制（PWM）控制器、反馈电路等组成。
PWM控制器用于控制开关管的导通和关断时间，从而控制输出电压和电流的稳定性。
5. 输出滤波电容：为了减小输出电压的纹波和噪声，双管反激式开关电源电路中通常会添加输出滤波电容。
滤波电容能够平滑输出电压，提高电源的稳定性。
三、双管反激式开关电源电路工作过程1. 开关管导通状态：当PWM控制器输出高电平时，开关管导通，输入电源通过变压器传递能量给输出端，同时滤波电容会储存一定电量。
2. 开关管关断状态：当PWM控制器输出低电平时，开关管关断，此时变压器的磁场能量会释放，电流不再流向输出端，滤波电容会释放能量给输出端。
通过不断交替的导通和关断，双管反激式开关电源电路能够实现能量的转换和稳定输出。
双管反激变换器
| 网站首页 | 网络文摘 | 资料下载 | 软件下载 | 零售商城 | IC库存查询 | 维修论坛 | 供求信息 | 图片中心 | 留言本 |在t2时刻原边电流iL2(t2)=(N1/N2[iLr(t1)]-(N1Uo/N2Lm)(t2-t1)]=0 （5）——模式3[t2－t3]在t2时刻D1和D2中的电流和漏感电流iLr下降到0，iL2达到最大。
此后iL2线性下降，iL2(t)=iL2(t2)－(UO/L2)(t－t2) （6）在t3时刻iL2(t3)=iL2(t2)－(UO/L2)(t3－t2) （7）在此阶段D1和D2承受反压为，S1和S2承受正压为。
——模式4[t3－t4]在t3时刻开通S1和S2，输入电压Uin直接作用于Lr和Lm上，漏感电流iLr从0开始线性上升，iLr(t)=(Uin+(N1/N2)/Lr)(t－t3) （8）此时D3仍导通，给电容C充电和向负载供电，iL2(t)以更大的斜率线性下降，为漏感电流iLr减去励磁电感Lm上电流。
iL2(t)=N1/N2[ils(t)-(N1/N2)/LmUo(t-t3)] （9）iLr(t)=[Uin+(N1/N2)Uo]/Lr（t－t3）（10）在t4时刻D1和D2反压由上升到Uin，iLr(t)上升到励磁电流iLm,iL2(t)=0，D3反偏，开始新的PWM周期。
由上述分析可知，双管反激变换器具有以下优点：——续流二极管将漏感能量回馈给电源；——有效抑制关断电压尖峰，使开关管电压应力为输入电压；——不需要额外的吸收电路。
2 控制系统结构采用峰值电流控制模式，如图3所示。
由于引入电流反馈,使系统性能具有明显的优点[3]：——具有良好的线性调整率，反应速度快；——消除输出滤波电感带来的极点，使二阶系统变为一阶系统，稳定性好；——固有逐个脉冲电流限制,简化了过载保护和短路保护。
电流型也有缺点，在占空比>50％时，必须进行电流斜坡补偿,否则系统不稳定[1]。
LED路灯的双管反激解决方案(上)
LED路灯的双管反激解决方案（上）相比传统光源，LED 具有高效率、使用寿命长的特点。
因此成为了降低室内外能源消耗的照明首选。
对于路灯照明而言更是如此。
谐振变换器能够提高电源效率，是最受欢迎的电源供应拓扑之一。
LLC 谐振变换器因提高大功率转换效率和副边整流管的低压应力而引发关注。
然而，复杂的设计和高制作成本使得LLC 谐振变换器难以快速投入市场。
LLC 还面临一个问题，那就是它是大型的环形电流，需要使用零电压开关电源。
LLC 谐振变换器在轻载时会造成相对高功率的损耗。
当MOSFET 的二极管性能不佳时，LLC 谐振变换器会出现很多潜在的故障和问题。
双管反激变换器旨在解决LLC 谐振变换器出现的问题，作为替代方案。
由于在高侧加了一个开关，再利用泄漏电感能量到输入电流，以此提高效率。
无缓冲电路和损耗。
双管反激拓扑适用于120W 的开关电源供应。
下面将呈现设计规格和测试结果的细节。
项目负责人：Won-Seok Kang，自2006 年起就职于美国飞兆半导体公司（Fairchild Semiconductor），现为能量转换部的行业高级应用工程师。
他的研究主要涉及功能电源模块、LED 驱动、谐振和软开关dc/dc 变换器、和电子镇流器，他还拥有电子工程的理工学士和硕士学位。
双开关准谐振反激拓扑双开关准谐振反激拓扑实际上是降低钳位电路的损耗。
此外，FL6300A 的准谐振工作模式降低开关损耗和保证高效率。
图1 是所提出的双开关准谐振反激变换器的简要图解。
FL7930B 是有源功率因数校正（PFC）控制器，FL6300A 是照明用准谐振模式电流模式PWM 控制器。
FAN7382 可对两个高侧和低侧MOSFETs 进行驱动。
新型600V385 欧姆超结、D-PAK 封装的。
210977181_基于级联双管反激拓扑的HVDC供电电路研究
电气传动2023年第53卷第3期ELECTRIC DRIVE 2023Vol.53No.3摘要：高压直流（HVDC ）输电系统常采用高压变换器进行高电位就近控制取电。
然而模块内的高母线电压及其大范围波动对取电电源的高可靠性设计形成挑战。
针对该问题，基于串联双管反激拓扑电路提出了一种高压模块取电系统。
该系统以多输入、单输出形式的直流变压器为变压载体，并利用在同步控制信号下的各级联单元的自均压特征实现了输入各串联电路的动态自均压控制，主动降低了各模块中半导体开关的电压应力；另外，该方法具有漏感能量回馈效率高、开关管最大电压应力钳位到输入电压优点。
最后，借助系统仿真与半实物仿真平台实验验证了所提自供电电路系统的可行性以及理论分析的正确性。
关键词：高位能取电电路；双管反激拓扑；动态均压中图分类号：TM46文献标识码：ADOI ：10.19457/j.1001-2095.dqcd24028Research on a Power Supply Circuit for HVDC Based on Dual -tube Flyback Topology LI Lingxin 1，JIAO Yuping 2，SUN Jiacheng 3，DENG Fujin 4，ZHANG Qi 3，REN Biying 3（1.Xi'an Megmeet Electric Co.，Ltd.，Xi'an 710065，Shaanxi ，China ；2.The 165th Institute of the SixthResearch Institute of China Aerospace Science and Technology Corporation ，Xi'an 710100，Shaanxi ，China ；3.School of Electrical Engineering ，Xi'an University of Technology ，Xi'an 710054，Shaanxi ，China ；4.School of Electrical Engineering ，SoutheastUniversity ，Nanjing 211189，Jiangsu ，China ）Abstract:High voltage converter is often used in high voltage direct current （HVDC ）transmission system to control power supply nearby at high potential.However ，the high bus voltage and its wide range fluctuation in the module pose a challenge to the high reliability design of power supply.To solve this problem ，a high voltage module power supply system was proposed based on the series dual-tube flyback topology.The multi-input and single-output DC transformer was used as the transformer carrier of the ing the self balancing characteristics of all levels of connected units under the synchronous control signal ，the dynamic self balancing control of each series circuit was realized ，and the voltage stress of semiconductor switches in each module was actively reduced.In addition ，this method has the advantages of high leakage inductance energy feedback efficiency and clamping the maximum voltage stress of the switch to the input voltage.Finally ，with the help of system simulation and hardware in the loop simulation platform ，the feasibility of the proposed self powered circuit system and the correctness of theoretical analysis were verified.Key words:high voltage power supply circuit ；dual-tube flyback topology ；active voltage balance基金项目：陕西省自然科学基金（2020JM-449）作者简介：李灵鑫（1979—），男，硕士，工程师，Email ：**********************通讯作者：孙家程（1998—），男，在读硕士，Email ：*****************基于级联双管反激拓扑的HVDC 供电电路研究李灵鑫1，焦玉屏2，孙家程3，邓富金4，张琦3，任碧莹3（1.西安麦格米特电气有限公司，陕西西安710065；2.中国航天科技集团公司第六研究院165所，陕西西安710100；3.西安理工大学电气工程学院，陕西西安710054；4.东南大学电气工程学院，江苏南京211189）模块化多电平变换器及其它级联型的半桥/全桥变换器系统已被广泛用于高压直流（high voltage direct current ，HVDC ）输电系统中[1-2]。
(精选)双管反激
引言电路拓扑简单，输入输出电气隔离,升/降压范围广，具有输出多路负载自动均衡等优点，广泛用于多路输出机内电源之中。
但在反激变换器中，变压器起着电感和变压器的双重作用，因而变压器磁芯处于直流偏磁状态，为防磁饱和要加入气隙，因此漏感较大。
当功率管关断时，会产生很大的关断电压尖峰，有可能损坏功率管；导通时，电感电流变化率大[1][2]。
因此在很多情况下，必需在功率管两端加吸收电路，开关管的电压应力大。
变换电路，在功率管关断时，变压器漏感电流流过续流二极管反馈给电源而嵌位，所以功率管的电压应力和输入电压相等。
可见在高压输入场合双管反激电路有其特有的优点[3]。
下面分析此种电路。
二电路分析在稳态条件下。
假设(1)所有开关器件都理想的；(2)Lr远小于Lm；(3)电路工作CCM模式，电路图如图(2-1)。
工作原理描述如下；1.开关模式1[t0－t1]t0时刻开通S1和S2, 输入直流电压Uin作用Lr和Lm上，漏感电流iLr线图（2—1）性上升，D1和D2已关断，(2—1)在t1时刻关断S1和S2, 此时漏感电流iLr为(2—2)管D1和D2承受反压为Uin.,副边整流二极管D3承受反压为U0+(N2/N1)Uin,变压器副边电流为零，滤波电容向负载供电。
2. 开关模式2[t1－t2]刻关断S1和S2，由于电感电流不能突变，所以原边续流管D1和D2导通钳位使S1和S2承受反压为Uin，同时由于磁通连贯原理，漏感电流iLr也导致副边电流iL2的缓慢形成，使副边整流二极管D3导通。
原边电流iLr线性下降为在t2时刻原边电流iLr=0,(2—5)此段时间内原边续流管D1和D2中的电流和漏感电流iLr下降波型完全相同.3. 开关模式3[t2－t3]刻原边续流管D1和D2中的电流和漏感电流iLr下降到0, iL2达到最大。
此后iL2线性下为降(L2为变压器副边电感值)，(2-6)在t3时刻(2—7)原边续流管D1和D2承受反压为,S1和S2承受反压。
双管反激变换器适用于高电压宽输入场合的原理
双管反激变换器适用于高电压宽输入场合的原理摘要：根据高电压宽输入电力电子变换器的供电需求，设计了一种双管反激辅助电源。
分析了双管反激变换器的工作原理；针对宽输入电压范围带来的电流环次谐波振荡问题，设计了斜坡补偿电路；提出了一种电流控制型双管反激变换器的低损耗启动电路。
实验证明所设计的高电压宽输入双管反激辅助电源有效可行。
0 引言各种电力电子变换器系统离不开集成芯片与功率开关，因而需要辅助电源为其中的控制电路、驱动电路、调理与采样电路以及传感器等提供+5 V、±15 V等各种等级的辅助工作电压，辅助电源已成为电力电子变换器的重要组成部分。
辅助电源的输入由电力电子变换器母线电压提供，为了保证电力电子变换器的稳定运行，不论母线电压如何变化，辅助电源均要稳定工作，即辅助电源应能在高电压和宽输入范围内输出稳定的电压，保证电力电子变换器的正常工作。
文献[1]中辅助电源使用LLC谐振变换器拓扑，该拓扑对谐振参数较为敏感，且仅在谐振点附近效率较高，不适合应用于宽电压输入场合。
相比其他拓扑，反激变换器结构简单、体积小、占空比变化范围宽，是辅助电源的理想选择。
文献[2-4]中高电压宽输入辅助电源均采用了单端反激拓扑结构，但单端反激变换器开关管关断时承受的电压等于最大直流输入电压、副边折射电压以及漏感尖峰电压之和，在高输入电压时开关管电压应力很大，导致开关管成本大大增加。
文献[5]采用两个反激变换器串联来解决单管电压应力大的问题，但是需要额外增加两串变压器绕组，这增加了变压器体积，产生的损耗也是单管反激变换器的两倍，随着风力发电与光伏发电等高电压宽输入电力电子变换器应用范围的不断扩大，急需研发与高电压宽输入电力电子变换场合相适应的辅助电源。
双管反激电路开关管所承受的电压应力仅为直流输入电压，开关管关断时的漏感能量通过二极管回馈到直流输入电源，不需加入RCD吸收电路，是高电压宽输入辅助电源的理想选择[6]，本文对此进行研究与设计。
双管反激电路工作原理
双管反激电路工作原理嗨，朋友们！今天咱们来唠唠双管反激电路的工作原理。
这东西乍一听可能有点唬人，就像一个神秘的魔法阵一样，但其实只要咱慢慢剖析，就会发现它超级有趣。
我有个朋友叫小李，他刚开始接触双管反激电路的时候，那叫一个头大。
他就问我：“这电路咋就跟迷宫似的，我都不知道从哪儿开始理解。
”我就跟他说：“嘿，别慌啊。
咱就把这双管反激电路想象成一个小小的工厂。
”那这个电路里最基本的部分就是变压器啦。
这变压器就好比是这个小工厂里的运输管道，它负责把能量从一个地方运到另一个地方。
它有初级绕组和次级绕组，就像不同方向的管道，各有各的任务。
咱们先说说电路工作的初始状态。
当电源一接通啊，那电流就像一群急着上班的小工人，开始往初级绕组里跑。
这时候，双管反激电路里的那两个管子可就开始发挥作用了。
这两个管子就像是工厂门口的两个保安，控制着电流的进出呢。
这两个管子，一个导通的时候，另一个就截止。
比如说，管子A导通了，那电流就顺畅地通过初级绕组，在变压器里储存能量。
这个过程就像是往仓库里囤货一样，能量就一点点地在变压器里积攒起来了。
这时候，次级绕组那边呢，就像被一道大门挡住了，基本没有电流通过，因为初级绕组这边正忙着储存能量呢。
那什么时候次级绕组开始工作呢？当管子A突然截止的时候，这就像是保安突然把大门关上了，不让电流再往初级绕组里进了。
这时候啊，变压器里储存的能量就像被关在笼子里的小野兽，急着要找个出口。
那它就会通过次级绕组释放出来，就像打开了另一个方向的运输管道。
这个能量就会被送到负载那里，为负载提供电能。
在这个过程中，有个很关键的点，就是变压器的磁芯复位。
这就好比是工厂里的仓库要重新整理一下，准备下一次囤货一样。
如果磁芯不能复位，那这个电路就会出问题，就像仓库乱了套，货物没法好好存放了。
在双管反激电路里，通过巧妙地控制那两个管子的导通和截止时间，就能保证磁芯顺利复位。
我还有个朋友小王，他在做一个关于双管反激电路的小项目。
大功率自换相变换器的研究发展及其在输配电技术中的应用
大功率自换相变换器的研究发展及其在输配电技术中的应用张润和;杨宝峰;云平平;邬大雷;刘永和
【期刊名称】《内蒙古工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2005(024)004
【摘要】在过去的二十年中.FACTS(柔性交流输电)概念已被人们广泛接受.开发出了大量的FACTS装置并得到实际应用.尤其是大功率强迫换相AC/DC变换器表现出了良好的性能和灵活的控制特性.在VSC-HVDC(电压源型变换器高压直流输电)系统中也呈现出极大的应用潜力.本文对大功率交直流变换器的研究发展及其在电力传输与分配中的应用进行了论述.
【总页数】11页(P257-267)
【作者】张润和;杨宝峰;云平平;邬大雷;刘永和
【作者单位】内蒙古工业大学信息工程学院,呼和浩特,010051;内蒙古工业大学信息工程学院,呼和浩特,010051;内蒙古工业大学信息工程学院,呼和浩特,010051;内蒙古工业大学信息工程学院,呼和浩特,010051;内蒙古工业大学信息工程学院,呼和浩特,010051
【正文语种】中文
【中图分类】TM72
【相关文献】
1.IGBT在大功率DC—DC全桥变换器中的应用注意事项 [J], 俞阿龙
2.大功率变换器在可变速抽水蓄能电站中的应用 [J], 罗(韦华);姜建国;刘贺
3.Boost三电平变换器在大功率UPS中的应用 [J], 李柯平;周继华;高丁丁
4.双管反激变换器在大功率新型金属表面处理设备电源中的应用 [J], 韩明武;张磊
5.新型门极换相可关断晶闸管和配套二极管在大功率中的应用 [J], J.F.Donlon;张明
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第 ９卷 第 ８期
２０ ０ ６年 ８月
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Ｖｏ ． ． １ Ｎｏ８ ９ Ａ ｇ ｓ ２０ ｕ ｕｔ ０ ６
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流断 续控 制模 式 ， 具有 独立 调频 、 节脉 宽功 能 ， 调 可控 制 单个输 出电流脉 冲的 能 量及脉 冲 间隔 的双
管反激 变换 器结 构 。实验 验证 了该 电路 很好 地 满足 Ｐ Ｃ Ｅ Ｃ工 艺要 求。 关键词 ： 源 ：电流 断续模 式 ；双 管反 激 变换 器 电
文献标 识 码 ： Ｂ
文章 编号 ：２ ９ ２ １ （０ ６ ０ － ０ ７ ０ ０ １ — ７ ３ ２ ０ ）８ ０ ２ — ３
０ 引 言
Ｐ Ｃ （ｌｓ ａ ｎ ａｃ ｌｃ ｏｃ ｅ ｃｌ ｕｆｃ Ｅ ＣＰａｍ Ｅ ｈｎｅＥｅｔ －ｈｍｉ ｒ ｅ ｒ－ ａＳ ａ Ｃ ｒｍｃ Ｃ ａｎ） 称 为 等离 子体 增 强 电化学 表 面 ｅａ ｉ— ｏｔ ｇ全 ｉ 陶瓷化技 术 。 是一 种新 型 金属 表面 处理 技术 。 与传
（ ｒｉ ｎｔｕｅｏ ｅｈ ｏ ｇ， Ｈ ｒｉ Ｈ ｉ ｎｊ ｎ １０ ０ ， Ｃ ｉａ ＨａｂｎＩｓｔｔ ｆ ｃｎｌ ｙ ｉ Ｔ ｏ ａｂｎ ｅｌ ｇｉ ｇ ０ １ ｈｎ） ｏ ａ ５
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｉ ｎ ｔｔ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｆｔ ｅ ｈ ｇ ｏ ｅ Ｅ ｏ ｒｓ ｐ ｌ ｎ ａ ｓｎ ｈ ｒ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ｅ ｆ ｉｎ ｙ ａ ｍｉ ｇ ａ ｈ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｏ ｈ ｉ ｈ ｐ ｗ ｒＰ ＣＣ ｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ａ ｄ ｒ ｉｉ ｇ ｔｅ ｔａ ｓｏ ｍａｉ ｆｉ ｅ ｃ ， ｏ ｃ
单、 效率 高 、 产 过 程 中无 污 染 ， 大地 提 高 了金 生 极 属 表 面膜 层 的耐 腐 蚀 、 耐磨 性 等优 点 【 因而 成 为 ， 当今材 料 和 电化 学研 究 的热 点 。专 用 大功 率 脉 冲
电源 是 Ｐ Ｃ Ｅ Ｃ规模 化 生产 的关 键技 术 之一 。目前 ， ＰＣ Ｅ Ｃ生产 中的 电源输 出形 式 多采 用方 波 脉 冲 ， 因
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｐ ｉ ｔｏ ｆｔ ｅ Ｔｗｏ ｔ ａ ｓｓｏ ｙ ａ ｋ Ｃｏ ｖ ｒ ｅ ｃ － ｒ ｎ ｉｔ ｒＦｌ ｂ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ
ｉ ｇ ｏ ｒＰＥＣＣ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ｎ Ｈｉ ｈ Ｐ ｗｅ Ｐｏ ｒ Ｓ ｐ ｌ
ＨＡＮ Ｍ ｉｇ ｗｕ Ｚ ｎ— ． ＨＡＮＧ ｅ Ｌｉ
双管反激变换器在大功率新型金属 表面处理设备电源中的应用
韩 明 武 。 张 磊
（ 尔滨工业 大 学 ， 黑龙 江 哈 哈 尔滨 ， １０ ０ ） ５ ０ １
摘 要 ： 对大功 率 Ｐ Ｃ 电源 的要 求 ， 针 ＥＣ 以改善 工 艺水平 ， 高 变换 效 率 为 目的 ， 出 了一种 采 用 电 提 提
统 的 阳极 氧 化等 电镀 技术 相 比 ，Ｅ Ｃ技 术具 有 简 ＰＣ
术 推 广应 用 的“ 颈 ” 瓶 。 随着 对 膜层 质 量要 求 的进一 步 提 高 ，对 新 型 ＰＣ Ｅ Ｃ电源 的需 求也 越 发迫 切 和强 烈 。 文介 绍 的 本 非 连续 型 反激 式 Ｐ Ｃ 电源经 实 验 研 究 ，证 实 此 ＥＣ 种 电 流波 形 较 以往 应 用 于 Ｐ Ｃ Ｅ Ｃ工 艺 生 产 的 电源 具 有如下 的优势 。
（） １ 明显 提 高 Ｐ Ｃ Ｅ Ｃ生 产 工艺 的效 率 ， 降低 用
电成本 ； （ ）２ ２ ５ 件镀 膜增 长 速度 加快 ； １ （ ） 件膜 层厚 度 明 显变 厚 ； ３工
（ ） 层 的致 密度 ， 匀度 明 显提 高 ； ４膜 均
在输 出频 率 、能 量 密度 、膜层 质量 等 方面 存 在缺 陷 ． 而导致 用 电和生 产效 率 低下 ， 为 这一 新技 从 成
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｏ ｒｓ ｐ ｌ； ｉｃ ｎ ｉｕ ｕ － ｕ ｒ ｎ ｄ ； ｗｏ ｔａ ｓｓｏ ｙ ａ ｋ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ ｙ ｒ ｓ ｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ｄ ｓ ｏ ｔ ｏ ｓ ｃ ｒｅ ｔｍｏ ｅ ｔ — ｒ ｎ ｉｔｒｆ ｂ ｃ ｏ ｖ ｒｅ ｎ ｌ
中 图分类 号 ：Ｎ ６ Ｔ ８
ｃ ｎｒ ｌ ｄ ｗ ｌ Ｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ａａ ｅ ｕ ｓｐ ｏ ｅ ｔ ａ ｅ ｃｒ ｕ ｔ ａ ｍｐ ｏ ｅ Ｅ ｅ ｈ ｉｕ ． ｏ ｔ ｌ ｅ１ ｈ ｘ ｅ ｉ ｏｅ ． ｍｅ ｔｔ ｌ ｓ ｈ ｒｖ ｈ ｔ ｈ ｉ ｉ ｈ ｓｉ ｒ ｖ ｄ Ｐ ＣＣ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｒ ｔ ｃ