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双路并联双管正激电路的几点研究


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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

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
l () o A P ( i ) w P 的 o(
19 .4 4 28 1.
38 8
50 6 9. 59
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9. 40
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
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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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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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09 .9 22 4 2. 24 0 9 .3 17
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
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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) :
p 89x 8 .W , = x 2 0=04 4 . 0 14 . 19 0
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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)
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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
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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) .
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工作频率:5K2 0H 占空比: D二04 . 1 路负载为20 05 2
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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,

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,
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