通信电源倍流整流电路的分析与设计

3 设计要点

3．1 输出电压增益

由于电感在稳态运行时应该满足伏秒平衡条件，即电感电压丌关周期平均值为O，故  



其中占空比D的取值范嗣为O≤D≤1。显然，与副边带中心抽头的全波整流器相比，倍流整流器的变压器具有相同的副边总匝数。

3．2 输出纹波电流对消

每个输出电感电流的峰峰值为  



在占空比D的取值范围|0，1|区间内，随着占空比的增大，纹波电流对消因子越小。当D为0．667时，输出电流I01的纹波分量△I01为O．5△IL1；当D为1时，两个输出电感的纹波电流可以实现完全对消，输出电流I01的纹波分量△I01为0。

3.3 频域模型

采用状态李问平均法来推导倍流整流电路的数学模型，假设两个输出电感电流连续且极性都为正。考虑到动态中占空比是变动的，特用小写d来表示。

(1)在0≤t≤dTs期间  


  


在倍流整流电路中，两个输出差模电感的值通常设计成相等，即L1=L2，因此上述方程组可以简化为  

可以得到从占空比d到电感电流IL1的传递函数为  

与全波整流电路相比，倍流整流电路的被控对象数学模型的零点相同而极点小同。如果引入等效输出电感Leg，看成是两个输出电感的并联，并且令  

此时倍流整流电路被控对象数学模型的零点和极点都与全波整流电路相同。

根据七述频域数学模型，借助Matlah软件，可以比较容易地利用波特图等传统方法对控制器进行设计。  

4 结语

本文对通信电源中使用的倍流整流电路的工作原理进行了详细描述，指出了倍流整流电路与全波整流电路和全桥整流电路之间的区别和联系，对倍流整流电路的输出电压增益和输出纹波电流对消给出了定量描述，应用状态空间平均法对倍流整流电路的被控对象数学模型进行了推导，为控制器的设计提供了理论基础。