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关于推挽升压电路准软开关的实验研究

时间:05-09 来源:互联网 点击:

在48V以下的中小功率逆变器上,前级结构,多数采用推挽方案,主要是它电路成熟,成本相对比较低,但推挽升压电路有一个顽症,就是推挽功率MOS管上的尖峰问题,强烈的尖峰不但造成大量的谐波干扰,还会威胁到MOS管的安全。而一旦出现尖峰,再加吸收回路一般效果不大,而只会大大降低电路的效率。

下图是我的2400W高频机,在接近满载时的前级D极波形,尖峰干扰多的很无奈。

在这种情况下,我一般不敢长时间让它工作,因为才80V耐压的管子,尖峰最高已经超过80了。

把前级整成准谐振式的实验,据说可以大大降低尖峰现象。我也曾专门去找来一篇浙江大学一位教授的论文,但一看这论文,光计算公式就有三四页,要把这一大堆的公式研究懂,以我的能力,是不可能的事了。尽管我在我的新的2000W的功率主板PCB上留了谐振电容的位置,但一直没有下决心去实验它。

最近,也是心血来潮,决定实验一下,当然,不可能先去研究公式了,而是先上机试了再说,只要不炸机。第一步,我先在变压器次级上串进了一个224、630V的CBB电容,再看D极波形,开机,能工作,带600W左右的负载,结果波形的上方出现了一个凹陷,见下图:

第二步,再在原先的电容上并上一个224/630v电容,这个凹陷平了一些。

第三步,再并上二个224/630v电容,一共4个,凹陷基本没有了。

再看一下,这时的D极波形,也是600W负载:

又调了一下死区电阻,尖峰一点也没有了。

把波开展看一下,这个波形应该很不错了,尖峰已荡然无存。

再把功率加大到1500W左右,看一下D极波形,波形的左边稍有点塌下去,但尖峰还是没有出现。

现在再回过头来做一下对比,我用导线把这4个电容短路,也就是相当于没有串进电容,即硬开关模式下的情况。下图是在600W负载下的D极波形,尖峰是很实实在在有的。

屏开波形看一下,在上升前,有一个小波,很难去掉的。

进一步展开看:

大致测试了一下,串进电容后,母线高压下降不明显,在2V左右,效率也没有下降,1500W时仍然在93%左右,但功率管的发热要降低很多(按理说效率应该会高些),再大的好处是:尖峰没有了,加大功率不用再提心吊胆。同时,变压器漏感得到了利用,变压器加工的难度也可以降低一些。

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