基于IGBT的固态高压脉冲电源的研究与设计
1．2 电源主电路结构和工作原理
电源主电路原理图如图2所示，电路由工频交流输入、整流滤波、LCC串并联谐振变换器、电容充电储能、电感的缓冲隔离、IGBT全桥逆变、脉冲升压变压器等单元构成。电路工作过程：220 V交流通过整流滤波后得到低压直流输出，通过LCC串并联谐振逆变经高频升压后向储能电容C充电，经过IGBT全桥逆变拓扑结构实现双极性脉冲输出。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/176978.htm
图2中LCC串并联谐振变换器是此高压脉冲电源充电电路的核心部分，由4个功率开关管IGBT与谐振电感Ls、串联谐振电容Cs、并联谐振电容Cp组成，工作原理是：利用电感、电容等谐振元件的作用，使功率开关管的电流或电压波形变为正弦波、准正弦波或局部正弦波，这样能使功率开关管在零电压或零电流条件下导通或关断，减少开关管开通和关断时的损耗，同时提高开关频率，减小开关噪声，降低EMI干扰和开关应力。
分析LCC串并联谐振充电电路时，假设：1)所有开关器件和二极管均为理想器件；2)变压器分布电容为0；3)n2C>>Cs；4)开关器件工作在全软开关状态。
根据开关频率fs与基本谐振频率fr的关系，LCC谐振变换器有3种工作方式：1)fs0．5fr的电流断续模式(DCM)，开关管工作在零电流／零电压关断、零电流开通状态，反并联二极管自然开通、自然关断；2)fr>fs>0．5fr的电流连续模式(CCM)，开关管为零电流／零电压关断、硬开通，反并联二极管自然开通但关断时二极管有反向恢复电流，电路开关损耗较大；3)fs>fr仍然为电流连续模式(CCM)，与2)的区别是开关管为零电流／零电压开通、硬关断，电路开关损耗同样较大。谐振频率为：
其中Lr为谐振电感，
为谐振电容，视工作状况不同，由串联电容Cs与并联电容Cp共同决定。
在此设计中，选用合理的逆变设计参数，使LCC串并联谐振变换器工作在DCM模式下，结合软开关技术，使开关损耗达到最小。
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