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            基于再生能源系統(tǒng)的高效能電力轉(zhuǎn)換器設計

            作者: 時間:2011-06-16 來源:網(wǎng)絡 收藏

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/179005.htm

             ?。╟)T2-T3

              如圖4(c)所示,閘級控制信號VGS2于T2加諸于半導體開關(guān)元件Q2。因此,半導體開關(guān)元件Q1和Q2同時被導通,變壓器一次側(cè)兩繞組P1-P2因此被短路,導致一次側(cè)輸入電壓跨在輸入電感器Li,處于充電狀態(tài),電感電流因而呈線性上升。而在二次側(cè),因整流二極體D1-D4,無法獲得導通的順向偏壓,均呈現(xiàn)關(guān)斷狀態(tài)。此時,一半的負載電流由輸出電容器C0提供,另一半由箝位電容器C1經(jīng)由C1(+)-S1-L1-R-S2-L2-C1(-)路徑提供。由于箝位電容器能分攤此一時區(qū)間所需要的負載電流,輸出電容器的電流漣波得以降低為負載電流的一半。因此,得以選用較小數(shù)值的輸出電容器。另外,因為二次側(cè)繞組極性相反,跨在此二繞組上的電壓互相抵消,使得箝位電容器平均電壓被箝制于輸出電壓值V0。

             ?。╠)T3-T0

              如圖4(d)所示,閘級控制信號VGS1于T3被移除。在此一時區(qū)間,一次側(cè)輸入電壓及電感電壓總和,跨在變壓器一次側(cè)P2繞組,經(jīng)由變壓器二次側(cè)繞組S2,整流二極體D3-D4路徑,將大部分的輸入功率傳送到負載。同時,部分的輸入功率也分別對輸出電容器C0及箝位電容器C1,經(jīng)由S1-C1-D3-D4-L1-S1和S2-L2-D3-D4-C0-S2路徑進行充電。此時,二極體D1-D2,分別因D3-D4的導通,而被箝制于輸出電壓值V0。

              從前一節(jié)的探討,在半個工作周期內(nèi),個別存在一儲存能量及傳送能量的時區(qū)間,Tcharge及Ttransfer各時區(qū)間的長短,可以依如下公式求得:

              

              另外從變壓器的伏秒平衡,此一電路的電壓增益可以導出如下:

              其中的工作周期,D,應大于50%,變壓器的匝數(shù)比也可依下列公式求得:

              3 實驗結(jié)果顯示

              為驗證本文所提出的一新型低輸出電流漣波升壓型,將以16-24V低輸入電壓,200V輸出電壓及320W輸出功率為規(guī)格,進行一雛形電路實驗,驗證此一電路架構(gòu)的可行性及其電氣性能。其規(guī)格、主要選用元件及參數(shù)條列于表1。

            電力轉(zhuǎn)換器規(guī)格、選用元件及參數(shù)

              圖5(a)及圖5(b)所示為所提出的新型低輸出電流漣波升壓型,分別在高輸入電壓、輕載工作狀況及低輸入電壓、滿載工作狀況的主要電壓及電流波形。各國中的第三、四組波形分別為VDS1及VDS2電壓,都被箝制在2V0/N(53V)。雖然,二極體D2及D4的波形沒有顯示。但透過第五、六組的波形,可以讀到或計算D1-D4分別箝制在V0。



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