移相全桥PWM知多少 电路及元件详解

2014-09-15 10:55 来源:电子信息网 作者:云际

磁性元器件设计

1、变压器设计

变压器原副边匝数比为

式中,Vin min为输出电压最小值,V。为输出电压,VD为输出整流二极管压降,Dmax为副边最大占空比,这里取为0.8,因此,匝数比K取为2。

用铁氧体磁芯EE55绕制该变压器,原边用7根线径为0.33 mm的漆包线并绕28匝,副边用11根线径为O.33 mm的漆包线并绕14匝。

2、输出滤波电感设计

输出滤波电感应能够存储足够大的能量,能够在次级整流管自然续流时为负载提供连续的电流。当变换器输入为310 V时,续流时间最大,为:

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式中,滤波电感上电流的脉动量△iLf=20%Iomax,因此,Lf取为330 μs。

用铁氧体磁芯PQ40绕制该电感,用18根线径为0.33 mm的漆包线并绕3l匝,气隙为0.7 mm。

3、谐振电感设计

超前臂利用滤波电感和谐振电感的能量很容易实现软开关,而滞后臂只能利用谐振电感的能量来实现软开关,相对超前臂来说,滞后臂只能在较窄的负载范嗣内实现软开关。为了实现滞后臂的软开关,必须满足:

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式中,Coss为开关管的寄生和外接电容,为300 pF,I为滞后臂关断时原边电流的大小,而变换器在1/3满载时,


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由式(4)式(5)可以得到谐振电感


因此,Lr取为120μH。用铁氧体磁芯PQ40绕制该电感,用7根线径为0.33 mm的漆包线并绕32匝,气隙为2 mm。

实验结果

本文设计的变换器的主要参数如下:Vin=194-310 V,Vo=76V,Pomax=280 W,K=2,f=80 kHz,Lr=120μH,Lr=330μH,Co=3000μF,开关管采用12N60,Coss=300 pF。

图3为超前臂的ZVS波形,图4为滞后臂的ZVS波形。输入电压为250 V,VCS为驱动电压,VDS为漏源电压,由图3和图4可以看出变换器的超前臂和滞后臂都可以实现零电压开通。

图5为输出整流二极管VDR1电压波形,VDR1为VDR1两端的端电压,由图5可知,VDR1关断后,经过很小一段时间,箝位二极管VD6开通,将VDR1箝位,没有出现电压振荡,当VD6截止后,出现了很小的电压振荡,电压尖峰值不大于箝位电压,因此次级整流管的的电压应力可以大大减小。

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