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      Boost電路的一種軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)方法

      作者: 時(shí)間:2011-02-26 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

      本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/179648.htm

      在實(shí)際電路的設(shè)計(jì)中,強(qiáng)管的軟開關(guān)條件非常容易實(shí)現(xiàn),所以,關(guān)鍵是設(shè)計(jì)弱管的軟開關(guān)條件。首先確定可以承受的最大死區(qū)時(shí)間,然后根據(jù)式(9)推算出電感量L。因?yàn)?,在能?shí)現(xiàn)軟開關(guān)的前提下,L不宜太小,以免造成開關(guān)管上過大的電流有效值,從而使得開關(guān)的導(dǎo)通損耗過大。

      3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

      一個(gè)開關(guān)頻率為200kHz,功率為100W的電感電流反向的同步Boost變換器進(jìn)一步驗(yàn)證了上述軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)方法的正確性。

      該變換器的規(guī)格和主要參數(shù)如下:

      輸入電壓Vin 24V

      輸出電壓Vo 40V

      輸出電流Io 0~2.5A

      工作頻率f 200kHz

      主開關(guān)S1及S2 IRFZ44

      電感L 4.5μH

      圖6(a),圖6(b)及圖6(c)是滿載(2.5A)時(shí)的實(shí)驗(yàn)波形。從圖6(a)可以看到電感L上的電流在DT或(1-D)T時(shí)段里都會(huì)反向,也就是創(chuàng)造了S1軟開關(guān)的條件。從圖6(b)及圖6(c)可以看到兩個(gè)開關(guān)S1和S2都實(shí)現(xiàn)了ZVS。但是從電壓vds的下降斜率來看S1比S2的ZVS條件要差,這就是強(qiáng)管和弱管的差異。

      圖7給出了該變換器在不同負(fù)載電流下的轉(zhuǎn)換效率。最高效率達(dá)到了97.1%,滿載效率為96.9%。

      (a)Current of L(Io=1A)

      (b)vgs and vds of S2(Io=2.5A)

      (c)vgs and vds of S1(Io=2.5A)

      圖6 實(shí)驗(yàn)波形(Vin=24V)

      圖7 不同負(fù)載電流下的效率曲線

      4 結(jié)語

      本文提出了一種Boost電路軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)策略:同步整流加電感電流反向。在該方案下,兩個(gè)開關(guān)管根據(jù)軟開關(guān)條件的不同,分為強(qiáng)管和弱管。設(shè)計(jì)中要根據(jù)弱管的臨界軟開關(guān)條件來決定電感L的大小。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了軟開關(guān),開關(guān)頻率可以設(shè)計(jì)得比較高。電感量可以設(shè)計(jì)得很小,所需的電感體積也可以比較?。ㄍǔ?梢杂肐型磁芯)。因此,這種方案適用于高功率密度、較低輸出電壓的場(chǎng)合。


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