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利用单管实现的等效双管正激、反激电路

  • 2020-11-03 08:51
  • boy59

    LV.2
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  •   由于双管正激、反激电路的漏感能量可以回收所以可以将功率做高并且不会发生上下管直通是一种可靠性很高的电路。

    双管正激反激

                                                         1双管正激、双管反激电路

      如上图双管电路的初级需要两个开关管及两个二极管尤其是上管还需要特殊的驱动电路,因而会造成一定的成本增加同时也增加了驱动电路的设计难度。

     

      参考无损吸收电路原理,只用到一个开关管就能实现了漏感能量的回收,见下图:

    无损吸收电路

                                                             2两种无损吸收电路

      无损吸收电路有个缺点应对负载突变时容易失控,Vds电压可能会飙的很高。无损吸收电路中相当于有“两个电感”,如果将这“两个电感”合二为一就组成了下图这种等效双管电路。

     

    等效双管电路

                                              3等效双管正激、双管反激电路

      图3电路关键一点是初级绕组需要双线并绕,工作时占空比不大于50%,特性同双管电路几乎一样,唯一不同的就是开关管上要承受2倍的输入电压(双管电路是由两个管子共同分担电压)。

     

      如果初级绕组不采用双线并绕工艺,某些情况下开关管上的应力会高于2倍输入电压,如果开关管应力余量足够也可采用非双向并绕此时占空比可以超过50%(与无损吸收电路相似)。

     

      这种等效双管电路原理相当于用一组线圈+一颗电容来替代了原双管电路中的一个开关管+一个二极管,孰优孰劣可以根据不同的应用场合来选择。

      相似的应用还有全桥输出电路,用一个线圈来取代两个二极管,见下图。

    全桥输出

                                                   4等效全桥输出

     

      最后选用双管反激电路进行验证,输入电压Vin=100V

    仿真结果

                                                  5等效双管反激与双管反激对比

      上述波形实线为等效双管反激、虚线为真双管反激,两种电路的仿真结果除了Vds电压外电流及输出电压几乎都是重合的,符合理论分析也验证了这种电路可以用来等效双管电路。

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  • 电源网-fqd

    LV.1

    2020-11-03 09:17

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  • 心如刀割

    LV.1

    2020-11-03 10:21

    @

    漏感 跟励磁电感要分开讨论
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  • 心如刀割

    LV.1

    2020-11-03 10:35

    @

    LZ,请教一下,对于正激,这个就是复位绕组的单管正激,

    相比双管有哪些优势呢?

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  • boy59

    LV.1

    2020-11-04 08:52

    @心如刀割

    LZ,请教一下,对于正激,这个就是复位绕组的单管正激,

    相比双管有哪些优势呢?

    如果初级两绕组耦合的很理想可以等同于带复位绕组的单管正激,外加的这个电容其实有很多好处,各自的优缺点后面再分步讨论。
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  • long609689209

    LV.1

    2020-11-04 09:27

    @boy59

    如果初级两绕组耦合的很理想可以等同于带复位绕组的单管正激,外加的这个电容其实有很多好处,各自的优缺点后面再分步讨论。
    准备听课
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  • sandtech168

    LV.1

    2020-11-04 10:53

    @boy59

    如果初级两绕组耦合的很理想可以等同于带复位绕组的单管正激,外加的这个电容其实有很多好处,各自的优缺点后面再分步讨论。
    期待大作。。。。。
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  • boy59

    LV.1

    2020-11-04 11:17

    @

    这种等效双管电路的特性分析如下:

    原理分析

                                          6 电路演变

    上图6从(a)到(b)为等效变换,图(b)去掉电容且将二极管下移变为常规电路(c)。

    如果初级侧两绕组耦合理想则电容不起作用可以不加,电路等效于带去磁绕组的正激变换器(图(c)),如果初级绕组耦合的不理想那么增加一颗电容就能实现无损吸收效果,所以这种电路是兼容了常规正激和无损吸收两种特性的一种电路。

    接下来开始发掘这种电路的特点:

    第一,   可以不采用双向并绕工艺,初级两绕组的耦合程度决定了所需电容(可视为钳位电容)的大小。

    以正激电路为例假设初级绕组耦合不理想,不同钳位电容下的仿真结果如下:

    不同钳位电容波形

                                   7 等效双管正激在不同钳位电容下的波形

    上图中实线为大钳位电容波形、虚线为小钳位电容波形。如果初级两绕组耦合的不理想既漏感大就需要更大的钳位电容,这点同RCD钳位相似又因是无损吸收所以效率会高一些。

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  • 心如刀割

    LV.1

    2020-11-05 15:50

    @boy59

    这种等效双管电路的特性分析如下:

    原理分析

                                          6 电路演变

    上图6从(a)到(b)为等效变换,图(b)去掉电容且将二极管下移变为常规电路(c)。

    如果初级侧两绕组耦合理想则电容不起作用可以不加,电路等效于带去磁绕组的正激变换器(图(c)),如果初级绕组耦合的不理想那么增加一颗电容就能实现无损吸收效果,所以这种电路是兼容了常规正激和无损吸收两种特性的一种电路。

    接下来开始发掘这种电路的特点:

    第一,   可以不采用双向并绕工艺,初级两绕组的耦合程度决定了所需电容(可视为钳位电容)的大小。

    以正激电路为例假设初级绕组耦合不理想,不同钳位电容下的仿真结果如下:

    不同钳位电容波形

                                   7 等效双管正激在不同钳位电容下的波形

    上图中实线为大钳位电容波形、虚线为小钳位电容波形。如果初级两绕组耦合的不理想既漏感大就需要更大的钳位电容,这点同RCD钳位相似又因是无损吸收所以效率会高一些。

    这VDS看起来怎么像CCM了?
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  • 少女与鸽

    LV.1

    2020-11-05 17:01

    @电源网-fqd

    管理员为什么不回私人信息也不通过QQ好友申请?
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  • boy59

    LV.1

    2020-11-06 15:50

    @心如刀割

    这VDS看起来怎么像CCM了?
    是CCM模式。
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