新型ZVZCT软开关PWM变换器的研究
(7)T6-T7:T6以后,流过辅助管S2的漏源电流为零,此后给辅助管S2加关断信号可使S2零电流关断,而且T6以后整流二极管已完全导通,电路又回到传统的PWM工作状态。T7时辅助管S3导通,电路又重复上一个周期的工作。
3参数设计
3.1谐振网络参数的设计
(1)辅助管脉冲宽度的确定
辅助管S2的脉宽≥为主开关管S1实现零电流关断的准备时间T45+电感LR2中能量全部释放的时间T56。辅助管S3的脉宽≥为主开关管S1实现零电压接通的准备时间(T01+T12)+电感LR1中能量全部释放的时间T23。
本设计中取T01+T12=0.05T,T45=0.03T,其中T为开关周期。
(2)设置电流系数Ki
Irm为流过电感LR1电流的最大值。Ki值大于1。
(3)设置电压系数KV
Vc2max为电容C2的最高电压,KV≥1。
(4)谐振电感、电容的计算
①零电压接通过程(ZVT) 由ZVT的动作原理可知,主开关管是零开通损耗,关断时靠电容C1缓冲减少关断损耗,定性地说较大的C1有利于减小关断损耗,但C1越大,存储的能量C1VDS2越多,C1能量再经谐振转移到LR1上使电流峰值增高,关断损耗增大。可见这部分谐振能量究竟取多大,才能使主开关管的总损耗最小是设计此电路的关键。
其中Ii取电感电流最大值PO/Vimin,(PO为输出功率),C1包括谐振电容、主管寄生电容和整流二极管的结电容。
②零电流关断过程(ZCT) 从ZCT的工作原理可知,主管是零关断损耗,关断时靠谐振回路的分流使主开关管的电流发生转移,为实现零电流关断,谐振回路电流最大值但是太大的谐振电流又使谐振电感和辅助管的负担加重,因此应根据以下公式,通过选取适当的电压系数来计算谐振电容和电感。
3.2功率器件的选择
设计功率器件时,主要应根据两个基本参数来选择。第一个参数是功率器件截止时的耐压值,第二个参数是功率器件在导通时所能承受的最大电流值。这两个参数的选择是由开关变换器的类型决定的。表1列出了新型软开关电路中几个主要功率器件的电流、电压应力。
表1开关管与二极管的电流电压应力
电流应力 | 电压应力 | |
---|---|---|
主开关管S1 | Ii=IO/(1-D) | VO |
主二极管D | Ii=IO/(1-D) | VO |
注:表中D为占空比
(1)辅助管S2:辅助管S2仅在T4-T6流过电流,在一个周期的其它时间电流均为零。T4-T5时,LR2通过S1、D1、S2与C2、C3发生谐振,流过S2电流按正弦规律上升,。T5-T6时LR2、C2通过D6、D谐振,S2电流减小,直到T6时iLR2=0。在T5时,电流达到最大值Ii。
评论