隔离式三电平转换器
用上面介绍的非隔离式三电平转换器的转化方法和步骤,也基本可以适用于隔离式三电平转换器的转化。常用的隔离式基本型转换器有正激、反激、推挽、半桥、全桥等。下面以隔离式正激转换器为例,来说明隔离式三电平转换器的转化。
1 隔离式正激转换器的三电平电路
隔离式正激转换器(带磁复位绕组)转化成三电平电路的过程如图1所示。用前面给出的转化方法和步骤,可以得到如图1(a)所示的隔离式正激三电平转换器。如果考虑一般正激转换器的WP=Wr,两个开关管的电压应力为2Ui,则一个开关管所受的电应力为Ui,为此应取电源电压作为钳位电源。这样,钳位二极管D4的阴极应朝钳位电压的中点,如图1(a)所示的连接。
图1 隔离式正激转换器三电平电路的演化进程示意图
为了对电路进行简化,首先将图中上面的一个开关管移到初级绕组Wp上面,其他不变。这时两个开关管同时开通和关断,图中Wp为初级工作绕组,Wr为磁复位绕组。但是,如果按排成下面的开关管先关断,上面的开关管滞后一点时间再关断时,由于钳位二极管D4的导向,使电流ip成为环流。此环流从同铭端流人,但电压为0,这与图1(b)中二极管黾接通磁复位绕组Wr的同铭端到0电平起磁位的作用相仿。从而可以只留下二极管D3,把磁复位绕组Wr,去掉,让工作绕组Wp同时起wr,的磁复位作用。这样就形成了经过简化的图1(c)所示的电路,每个开关管上的电压应力只有Ui。这种电路实质上是图1所示的双管正激式PWM DC/DC转换器。最近几年,它是开发的热点项目。开发的特点有:采用频率高而耐压低的功率MOSFET管作为开关管;采用四个开关管(两串两并)双正激转换器三电平电路,使开关管的应力只有Ui/22;为了缩小体积,提高工作效率应采用软开关(ZVZCS)技术,这样也不会引起桥臂直通,在次级串联谐振电感可以实现ZVS。
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