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轻轨车应急通风电源前级DC/DC变换器研制

作者:时间:2012-04-06来源:网络收藏

对于拓扑I,在充电前稳态时,Cs上的电压uCs与输出电压Udc相同。到达t0时刻时,变压器次级电压变为Uin/n,整流桥开始正向导通,另一组二极管关断,次级绕组漏感开始和整流桥二极管的结电容振荡。整流桥输出电压u0上升并在t1时达到Udc,然后VDs导通,Cs加入谐振。uCs和ur0上升到箝位电压Uc,然后在t2谐振结束时降到Uin/n。当VDs在t3时刻关断时,uCs通过Rs和Lf放电,直到uCs和Udc在t4时达到平衡。在这段关断时间里,ur0=0。
在该缓冲电路模型中,整流桥的最大电压应力被控制在小于2倍2Uin/n的Uc。从工作过程来看,由于Rs上的压降几乎为零,因此在[t1,t3]内iRs=0。只有在[t3,t4]时刻有唯一的电流,此时Rs和Lf上的损耗Edis可以被线性计算为:
c.JPG
该缓冲电路的缺点是:当Cs上额外的电压放电时要通过滤波电感,这样会使放电过程缓慢,导致Uc相对较高。
拓扑Ⅱ中,Rs和Lf并联。其工作过程与拓扑I相似,但是当VDs在t3时刻关断时,放电电流只经过Rs而不经过Lr,这样加快了放电速度。
在该电路模式中,部分谐振能量通过Rs传送给终端输出。由图2c可见,当uCs高于Udc时,Rs上有一个用于维持Cs充放电平衡的小电流iRs’,其大小取决于Rs的值,且该电流不足以在开通时间内将Cs上的电压释放到与Udc相平衡。所以,uCs在t3时刻整流桥关断前幅值能稳定在Uin/n。
该放电回路是个一阶模型,计算较为简单。由于只要uCs高于Udc,Rs上就会消耗能量,所以与拓扑I相比,该电路损耗Edis要大,可近似计算为:
d.JPG
图3a为另一常用RCD吸收电路,其吸收电阻和电容是并联的。图3b为其工作波形。当整流桥关断时,uCs完全通过Rs放电,只要时间充足,电容上的所有能量将通过Rs消耗掉,并且uCs在t4时刻为零。该放电过程更快,但损耗的能量与之前的电路相比也大大增加。


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