推挽變換器在軟開關與硬開關工作模式下的比較研究
圖5 理想工作波形
模式1 [0,t1]Q1在零電壓下導通,通過Lr、Cr諧振,當流經Q1的電流諧振到零時,Q1實現零電流關斷;
模式2 [t1,t2]Q1關斷而Q2還未導通時,通過變壓器剩余的激磁電流,使Cs1充電至2Vi、同時Cs2上的電壓放電到零;
模式3 [t2,t3]Q2在零電壓下導通,通過Lr、Cr的諧振,當流經Q2的電流諧振到零時,Q2實現零電流關斷;
模式4 [t3,t4]Q2關斷而Q1還未導通,通過變壓器剩余的激磁電流,使Cs2充電至2Vi、同時Cs1上的電壓放電到零。
3.2 實驗結果
1)元器件及參數
在硬開關實驗裝置的基礎上,調整部分元器件及參數。
(1)變壓器
磁芯仍用EE55,變比由2:2:50改為2:2:42;副邊漏感為50μH。
(2)諧振電容
2πfs=
Cr=(1)
Lr=50μH為變壓器的漏感,即諧振電感;
Cr為諧振電容,由式(1)可得電容為0.2μF。
(3)吸收及濾波參數
去掉吸收電路元件R1、C1、R2、C2及濾波電感L。
(4)功率管
采用BUZ100SL雙管并聯工作。
2)分析
圖6~8為變換器工作在軟開關模式下的波形。其中圖6是仿真波形,圖7和圖8是實驗波形。由于功率管是在零電壓下開通和零電流下關斷,功率管的電壓應力(圖7)相對于硬開關時(圖2)要小。由于功率管是在零電流下開關,故變壓器副邊側的整流二極管也工作于軟開關下,所以變換器效率能得到很大程度的提高,經測試,最高可達92.5%。
圖6 功率管電壓波形
圖7 功率管工作電壓波形
圖8 諧振電流波形
4 比較分析
為進一步揭示軟開關工作的優(yōu)勢,在同樣的工作前提條件下,對兩種工作模式作一實驗比較分析。
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