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两种无源钳位移相全桥电路“大比拼”

发布时间:2014-10-27 责任编辑:echolady

【导读】电子行业领域,涉及到大功率输入和输出。但在大功率开关电源中,有源钳位全桥电路能够有效抑制尖峰和震荡的问题。那么无源钳位全桥电路在开关电源中又发挥怎样的作用呢?

随着现代科技日新月异的进步,市场对电源在功率上的要求越来越高,在工程设计中,开关频率fs也不断地提升,由于功率器件的开关损耗与开关频率成正比,这使得在大功率应用中硬开关全桥电路,越来越难于解决高频下桥臂功率器件的开关损耗,出现了多种ZVS、ZCS等软开关拓扑,移相全桥电路即是其中之一。在工程中,有两种应用较多较成熟的电路,本篇文章就将对这些电路进行介绍。

无源钳位移相全桥电路1

两种无源钳位移相全桥电路“大比拼”
图1
 
从图1中可以看到,由于原副边同时增加了钳位电路,副边整流管上的尖峰和振荡得到大幅地抑制,EMI改善、效率提升等等。在工程应用中,由于变压器漏感、电路分布参数等的存在,其抑制效果与有源钳位、谐振“双软”电路等相比,还是有明显的差距,同时滞后桥臂ZVS范围也较窄。

无源钳位移相全桥电路2

两种无源钳位移相全桥电路“大比拼”
图2
 
从图2上来看,因为在原副边同时加入了钳位电路 ,所以在副边整流管上的尖峰和谐振都得到了较大的抑制。在工程应用中,由于变压器漏感、电路分布参数等的存在,其抑制效果与有源钳位、谐振“双软”电路相比,还是有明显的差距,同时滞后桥臂ZVS范围也较窄。

下面就如何增加LLC谐振回路的谐振周期做一下总结和分析。

第一点:加大谐振电感Lr,可以增加LC谐振回路的谐振周期、使滞后桥臂实现ZVS的范围变宽,但同时占空比丢失也增加,需要折中考虑。
第二点:加大谐振电容Cr,可以增加LC谐振回路的谐振周期,但使滞后桥臂实现ZVS的范围变得更窄,增加滞后桥臂容性开通损耗,需要折中考虑。
第三点:基于此,可以看出思路是首先确定占空比丢失的取值,这样就可以确定谐振电感Lr的最大取值,最后再确定谐振电容Cr的取值。

总结

本文详述了两种常见的无源钳位移向全桥电路,对两种电路进行了对比分析,希望读者阅读此文之后,能够对无源钳位移相全桥电路的知识充分掌握。

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