基于多模式控制策略的半桥转换器开关控制方法
2021-10-29张建平王瑞
电气传动 2021年20期
张建平,王瑞
(中原科技学院机电工程学院,河南 郑州 450000)
随着计算机工业和电信网络的快速发展,提高电源效率变得越来越重要。在各种通信设备中,系统能耗占很大比例,其功率损耗主要在其电源转换器中。
具有非对称占空比控制的半桥转换器由于其众多优点,成为合适的转换器之一,这些优点包括组件数量少、控制方法简单以及零电压开关(zero volage switching,ZVS)无需任何额外的组件和开关上的钳位电压应力[1−4]。非对称半桥转换器还具有一些缺点,例如:变压器的偏置电流会引起磁化并增加铁心损耗,尤其是在为保持时间要求而设计的转换器中。此外,仅在有限的负载范围内才能实现完整的ZVS,在轻负载条件下,开关损耗会更高,效率会降低。为了解决非对称半桥转换器的缺点,学术界开展了许多研究。文献[5]提出在输出整流器上增加一个隔离电容器,以使变压器的直流偏置电流变为零。但是,这会产生较大的二次循环电流,从而导致较大的传导损耗并降低整体转换效率。文献[6]则通过添加一个有源缓冲电路来修改半桥转换器的次级侧结构,该有源缓冲电路使DC偏置电流减小。但是,未考虑轻载条件的效率。此外,为了在整个负载条件下实现高转换效率,非对称半桥转换器应具有较宽的ZVS范围。在以前研究中,文献[7−8]提出了带有外部谐振电感器的非对称半桥转换器。尽管外部谐振电感器增加了ZVS范围,但整流器的电压应力相应增加。文献[9]提出通过用开关代替低压侧钳位二极管并增加辅助绕组来改变变压器匝数比,以增加ZVS范围和保持时间。……
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