交错并联双管正激变换器(大图)
隔离交错并联双管正激Boost变换器
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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。
双管正激变换器
双管正激变换器
作者：时间：2007-12-11 来源:电子元器件网浏览评论推荐给好友我有问题个性化定制关键词：正激变换器电源
图1为双管正激变换器主电路，其变压器二次侧电路和单管正激变换器一样，但一次绕组与S1、S2（两个开关晶体管）串联，S1、S2在PWM脉冲作用下同时导通或关断，在每个晶体开关管和一次绕组之间，各并联一个续流二极管VD1、VD2，使得S1、S2关断时，变压器储能有一个释放通路，经过VD1、VD2回馈到直流输入电源。
因此双管正激变换器无需另加磁复位措施。
VD1、VD2还起钳位作用，将S1、S2承受的电压钳位于输入电压V i。
图１双管正激变换器
有的文献称这种电路为混合桥式(Hybrid bridge)电路，其中S1、VD2组成一个桥臂，VD1、S2组成另一个桥臂。
双管正激变换器可应用于较高电压输入（例如V i=800V或1000V）、较大功率输出场合（例如10KW）。
每个开关管承受的最大电压为V i。
和单管正激变换器相比，开关管承受的电压应力降低一半。
WEDM脉冲电源恒流输出双管正激交错DCDC变换器设计.
WEDM脉冲电源恒流输出双管正激交错DC/DC变换器设计WEDM用脉冲电源的作用是把工频交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流，供给电极放电间隙所需要的能量以蚀除金属。
本文提出的电流型电火花线切割加工电源前级电路恒流输出DC/DC变换器，其电路拓扑采用双管正激交错并联结构，故称为恒流输出双管正激交错并联DC/DC变换器。
其电压应力等于电源输入电压，通过两个二极管来构成励磁电流回路，使能量回馈至电源。
设计方案主电路结构如图１所示。
M1、M2、D1、D2构成一路双管正激电路，M3、M4、D3、D4构成另一路双管正激电路，D5、D6分别为两路双管正激电路的整流二极管，D7为续流二极管，L为输出滤波电感，C1、C2分别为输入、输出滤波电容。
DC/DC变换器设计的最中心工作就是设计高频变压器。
下面仅介绍高频脉冲变压器、输出滤波电感的设计，最后介绍计算输入电路、控制部分。
图１恒流输出双管正激交错并联DC/DC变换器1 高频脉冲变压器的设计①脉冲变压器原副边匝比N的确定为了满足在输入电压变化范围内都能够得到所要求的输出电流，高频变压器的变比应按输入电压最低，输出功率最大情况来选择。
此种情况下，变换器工作在最大占空比状态，且电源工作在放电周期里。
设单路前级变换器的开关频率为fs,开关周期T=1/fs,取最大占空比DMAX=0.45，则单路开关管最大导通时间为Tonmax=DmaxT。
②确定绕组线径60A/25V样机，流过副边的电流有效值为：(1)忽略电感电流脉动，变压器副边电流峰值为：Ismax=IL=60A。
原边电流幅值为：Ipmax=Ismax+Iμ。
其中，Ismax为副边电流峰值折算到原边所得的电流值。
Iμ为磁化电流，取Iμ=5%Ismax，则：(2)原边导线用铜芯标称直径0.6mm(面积为0.283mm2)的漆包线，7股并绕，则原边实际导线总面积为：Sμ1=7×0.283=1.981mm2副边用厚0.4mm、宽30mm的紫铜带绕制。
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交错并联峰值电流控制双管正激变换器的设计
中图分类号 ： Ｍ４ Ｔ ６
文献标识码 ： Ａ
文章编号： ６ ２ ５ ５ ２ １ ０ — ０ ３ ０ １ ７ — ４ Ｘ（ Ｏ ２）３ ０ ３ — ２
双 管 正激 变 换 器开关 管承 受 电压 应力 低 ，输 入
主 电路 由两 套 不 同的 双 管正 激 变换 器 构 成 ， 在
直流 电源不会短路 ， 可靠性高 ， 中小功率场合得到 在 广泛应用。但双管正激变换器的变压器工作在第一 象 限， 严重影响变换器的功率容量输出。为了提高输 出功率 ， 采用交错并联控制 的方法 ， 以提高变换器 可 的输 出功率 ， 同时减小输 出电流纹波 ， 降低滤波器体 积， 还可以应用到大电流输出场合 。 本文以双管正激电路 为主电路 ，采用交错并联 控制方式【 以 Ｕ ３４ 芯片为控制核心 ， ” ， Ｃ ８６ 采用峰值电 流反 馈 的控 制模 式 ，研 制一 台 ３ｋ 的 Ｄ ／Ｃ变 换 ｗ ＣＤ 器 装 置 ， 给 出 了相 应 的实 验结果 。 并
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电压调节器设计步骤如下 ： （） １ 首先确定电压开环传递函数的截止频率 ， 根
据 电路 平 均 法 建模 的要求 ， 一般 取 １ ／ ６—１１ 关频 ／０开
３ ４
Ｉ 一 、 －
２ 系统的实现
图 １ 主电路拓扑结构图
收 稿 日期 ：０ １ １— １ ２ １－ ２ ０
双管 正激样 机 主要技 术指标 如 下 ：
作者简介 ： 嵘（ ９ ８ ） 女 ， 丘 １７ 一 ， 广东广州人 ， 师 ， 讲 硕士学位， 研究方 向为 电力电子技 术与应用 。 ３３
交错并联双管正激软开关变流器的动态分析
第30卷第9期仪器仪表学报V ol.30 No. 9 2009年9月Chinese Journal of Scientific Instrument Sep. 2009 交错并联双管正激软开关变流器的动态分析*褚恩辉，程洪波，刘秀翀，张化光（东北大学信息科学与工程学院沈阳110004）摘 要：为减小变换器的开关损耗，提高变换器的转换效率，提出了一种新型交错并联双管正激软开关变流器，并进行了电路的动态分析。
即通过利用输出平滑电感、变压器漏感及开关管缓冲电容的作用，实现了所有开关管的软开关。
该变换器可有效地抑制开关管的电压、电流尖峰，变压器和开关管流过的环流电流小，回路总导通损失小。
该文详细分析了它的工作原理，软开关实现条件。
制作了一个使用IGBT的500W-100kHz的样机，通过仿真和实验验证了该变换器的有效性。
关键词：交错并联；双管正激变换器；中间抽头的平滑电感滤波器；软开关中图分类号：TM464文献标识码：A国家标准学科分类代码：470.40Dynamic analysis of interleaving double switch forwardsoft switching converterChu Enhui, Cheng Hongbo, Liu Xiuchong, Zhang Huaguang（College of Information Science & Engineering Northeastern University, Shenyang 110004, China）Abstract：This paper presents a novel interleaving double switch forward soft switching converter to reduce switching loss and improve efficiency. Dynamic analysis on the circuit of converter inverter is also provided in the paper. A tapped-inductor type smoothing filter, lossless snubber capacitors and transformer parasitic inductance are used to achieve soft-switching conditions of the active power switches. Lower peak voltage and peak current stresses could be achieved in the converter. Furthermore, lower circulating current through transformer and switching devices could also be achieved to reduce the losses in the circuit. The operating principle of the new soft switching power converter and the conditions of realizing soft-switching are analyzed in detail. A 500W-100kHz prototype was made using IGBT. The effectiveness of the proposed converter is confirmed by the simulation and experimental results.Key words：interleaving technique; double switch forward converter; tapped inductor type smoothing filter; soft switching1引 言随着电力电子技术的发展，软开关技术的应用在PWM逆变器高频化进程中起着重要的作用。
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。
交错并联双管正激变换器研究_毕业设计(论文)
图1-6双管正激变换器
如图1-6所示，S1和S2同时导通同时关断，当S1和S2导通时，输入直流母线电压加在变压器原边绕组上，向副边传输能量，当S1和S2关断后，Dl&D2导通，磁化能量回馈电源。
双管正激变换器的优点：
①电路结构简洁，通过两个二极管来提供励磁电流回路，实现铁芯磁复位，去除了复杂的磁复位电路，与开关管串联的二极管将开关管的电压箝位在输入电压，同时为变压器的励磁电流提供回路，励磁能量回馈给电源，减小了损耗，功率管只承受输入直流母线电压，电压应力低。
③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，减轻了散热设计的难度。
④输入电流脉动频率提高一倍，减小了输入滤波器的体积，从而进一步减小整机的体积。
两路双管正激变换器相当于一个全桥电路，所用的器件数量基本相同，但是交错并联双管正激变换器克服了全桥变换器的变压器偏磁、桥臂直通和控制驱动复杂等缺点。基于对以上几种常用隔离式DC/DC电路拓扑的分析，根据380VAC三相交流输入，输出平均功率3KVA的技术指标，本次设计选择交错并联双管正激变换器。【8】
理论研究型（）；计算机软件型（）；综合型（）
2.管理类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）
题目类型
1.毕业设计（√）2.论文（）
题目来源
科研课题（）生产实际（）自选题目（√）
主
要
内
容
1查询双管正激变换器的技术资料，消化理解工作原理。
2掌握交错并联双管正激变换器系统构成及工作原理。
3根据芯片的技术性能，设计一台410V~615V直流输入，180V直流输
2)反激变换器
图1-2反激变换器
如图1-2所示，其电路形式与正激变换器相似，只是变压器的接法和作用不同。从输出端看，反激变换器是电流源，功率管每开通一次，就要往输出端传送能量，因此输出端不能开路。
输出滤波电容侧并联的交错并联双管正激变换器原理及仿真分析
输出滤波电容侧并联的交错并联双管正激变换器原理及仿真分析作者：朱念汪震来源：《卷宗》2012年第06期摘要：如今高电压输入的隔离型DC-DC双管正激变换器被广泛应用。
但双管正激变换器工作占空比必须小于0.5，会造成整流输出脉动大、利用率不高等缺点。
因此，产生了交错并联双管正激DC-DC变换器，其除了保留双管正激变换器无桥臂直通等优点外，变换器的开关频率和输出功率得到提高，电流脉动及滤波器尺寸减小。
本文对在输出滤波电容侧并联的交错并联双管正激变换器进行了理论，分析其优缺点，应用MATLAB仿真软件对零电压转换的交错并联双管正激变换器进行了仿真实验，在仿真中不断优化电路参数，对仿真结果进行了分析。
关键词：滤波电容；交错并联；双管正激0引言经过多年的发展，开关电源技术取得了很大的成功，但由于其结构复杂、涉及的元器件较多的缺点，且需要降低成本、提高可靠性，仍有一些问题需要解决。
如：电源的设计和生产需要较高的电力电子技术支持；需要根据实际经验来进行电路的调试，有一定的难度。
针对第一个问题，目前各种开关电源虽然形式多样、结构不一，但大都由几种基本的DC-DC变换器拓扑组合而成。
针对第二个问题，随着计算机软、硬件的发展及仿真技术的不断完善，人们可以利用先进的仿真技术，结合仿真软件（如PSPICE、MATLAB等软件）来解决开关电源开发、设计和生产中存在的问题。
1交错并联双管正激变换器的原理分析交错控制是指各变换单元的工作频率和工作占空比相同，相邻变换单元之间的移相角为36０°/N。
(其中 N是变换单元数)。
两个双管正激变换器进行交错有两种组合方法：一种是两个双管正激变换器并联在输出电容两端，两个变换器有自己的滤波电感，称为在输出滤波电容测并联的交错并联双管正激变换器；另一种是两个双管正激变换器并联在续流二极管两端，他们共用一个滤波电感。
两路双管正激变换器采用交错控制，即控制脉冲之间移相１８０°。
交错并联式双管正激变换器及其控制电路毕业74760793备课讲稿
交错并联式双管正激变换器及其控制电路摘要本文主要研究了交错并联式双管正激变换器及其控制电路。
相比于其他隔离式DC/DC变换器，交错并联结构的双管正激变换器有自动实现励磁能量的回馈，结构简洁等优点。
同时，其主功率管只需承受电源电压，从而选择面更广。
此外，其并联结构缩小了输出滤波电感的体积，降低了器件的应力，从而进一步减小了损耗。
在控制电路的设计方面，考虑到电源输出电压范围的可控性，本文采用电压反馈控制方式，选用UC3825型脉宽调制器。
本文列举了DC/DC变换的各种拓扑，比较了四种PWM控制模式，分析了交错并联式双管正激变换器的工作原理及其工作过程，详细推导并建立了带有电压反馈控制的双管正激变换电路的小信号模型，设计了补偿网络，给出了主电路和控制电路的工程计算。
最后，对系统进行频域、时域仿真，并给出相关分析。
关键词：双管正激变换器、电压反馈控制、小信号模型、补偿网络、仿真AbstractThis paper studies the parallel dual interleaved forward converter and its control circuit. Different to other isolated DC/DC converters, the parallel dual interleaved forward converter can feedback excitation energy automatically, also, simple structure is the one of the system’s advantages. Meanwhile, the power switches only need to work just under the main power voltage, which makes the designers have a wider range of choosing the power switches. In addition, the parallel structure reduces the volume of the output filter inductance, reducing the stress of the device, thereby, further reducing the loss. In the control circuit design, taking into account of the controllability of the range of the output voltage, we use voltage feedback control method, and chose the UC3825 voltage pulse width modulator. This article lists the DC/DC conversion of the various topologies, makes a comparison of the four PWM control modes, analyzes the parallel dual interleaved forward converter’s operating principle and working process, derives in detail and establish the small signal model, designs the compensation network, and carries out the main circuit’s and control circuit’s engineering calculation. Finally, this paper makes the system frequency and time domain simulation, and make some correlation analysis.Key words:dual forward converter, voltage feedback control, small signal model, compensation network, simulation目录摘要 (I)Abstract (I)目录 (II)第1章绪论 (1)1.1开关电源概述 (1)1.2本课题研究意义 (1)1.3隔离式DC/DC变换拓扑列举 (2)1.4反馈控制模式分类 (4)1.5本课题方案研究 (7)1.5.1功率电路选择 (7)1.5.2控制电路的选择 (8)1.6本文研究的主要内容 (8)1.7本章小结 (8)第2章功率电路状态分析及其参数设置 (9)2.1功率电路结构及其工作原理分析 (9)2.1.2电路结构分析 (9)2.1.2功率电路工作原理分析 (9)2.2主电路参数设计 (14)2.2.1技术指标 (14)2.2.2功率电路变压器设计 (15)2.3.3主功率开关管的选择 (19)2.3.4二极管的选择 (19)2.3.5输出滤波电感的选择 (20)2.3.6输出滤波电容的选择 (21)2.4本章小结 (21)第3章系统建模与控制电路的设计 (22)3.1功率电路建模 (22)3.1.1小信号模型的建立 (22)3.1.2标准型等效电路的建立 (25)3.2电压控制脉宽调制器建模与系统稳态传递函数的建立 (28)3.2.1电压控制型开关调节电路原理介绍 (28)3.2.2脉宽调制器的数学模型 (28)3.2.3电压控制系统原始回路稳态传递函数的建立 (29)3.2.4补偿网络的设计 (31)3.3控制电路结构 (34)3.3.1 UC3825外围电路 (34)3.3.2主功率管驱动电路 (36)3.3.3过流保护电路 (37)3.4本章小结 (38)第4章电路仿真 (39)4.1仿真软件简介 (39)4.2系统时域仿真 (40)4.2.1时域仿真电路及其波形 (40)4.2.2时域仿真分析 (44)4.3本章小结 (45)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (50)附录 (1)第1章绪论1.1 开关电源概述随着电力电子技术的飞速发展，固态化静止型功率变换电源已经发展成为电力电子技术的三大应用领域之一(另两个是“运动控制”和“电力品质控制”)。
交错双管正激变换器的研究
而随着电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通和家 庭中的应用日益广泛，而谐波所造成的危害也日益严重。谐波使电能的生产、传输和利 用的效率降低，使得电气设备过热、产生振动和噪声并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚 至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串连谐振，使谐波含量放大， 造成电容器等设备烧毁，在三相电路中，中线流过三相三次谐波电流的叠加，使得中线 过流而损坏。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。谐波对 通讯设备和电子设备会产生严重的干扰[4]。