一种新型带无损缓冲双管串联单正激电路
变压器原边电流ip为折算到原边的负载电流和励磁电流之和,即
ip=+iM(t)
在这段时间里,Vin经过S1,C1,Ls,D6,C2与S2形成回路并谐振工作。缓冲电感Ls中的电流与缓冲电容C1,C2上的电压分别为
iLS(t)=sinω(t-t0)
vc1=vc2=vc(t)=[1-cosω(t-t0)]
式中:ω=。
Tr=2π是缓冲电感与缓冲电容的谐振周期。经过Tr/2,达到t1时刻,缓冲电感中的电流为零,缓冲电容C1,C2上的电压上升为Vin,此后Ls中的电流反向,缓冲二极管D6自然关断。
在实际应用中,由于缓冲电感中的杂散电容的存在,使得缓冲电感内部电流、电压谐振转换过程继续进行,但由于D5存在,缓冲电感中的残余能量将由D5,C1,Q1,Vin迅速放掉。
状态1的持续时间为
t0-1=t1-t0=Tr/2
在这段时间里,缓冲电感中的最大电流为Imax=,S1,S2流过的电流为折算到原边的负载电流、励磁电流和缓冲电感电流之和,如果忽略励磁电流,那么S1,S2的最大电流为
IQmax=IO/n+Imax
2)状态2[t1-t2] 在此状态中,除了缓冲网络停止工作以外,其他的工作情况与状态1完全一样。t2时刻,S1,S2关断。此时,励磁电流为
iM(t2)=I(M-)+(t2-t0)
式中:t2-t0是S1,S2在一个开关周期内的导通时间ton。
3)状态3[t2-t3] 在t2时刻,S1,S2关断,vs1,vs2由零开始逐渐上升,主变初级电压由Vin开始相应下降,整流管D7仍然导通。由前面的分析知C1,C2上充有数值约为Vin的电压。当vs2上升时,C2上的电压通过D3向Vin放电,放电的结果使得vs2的上升速度减慢,因而使S2关断过程的损耗下降,起到了缓冲的作用;同理,对于S1而言,当vs1上升时,C1上的电压通过D2向Vin放电,使S1管的开关损耗下降。
定量分析可以证明:S2的管压降从零开始上升时,除了Cs2结电容对S2有缓冲作用外,C2对S2的缓冲作用的结果相当于在Cs2上并联一个C2电容所产生的缓冲效果,所不同的是如果直接在Cs2上并联C2,则在S2开通时,C2上的能量将全部消耗在S2上,而本缓冲电路则为完全无损。定量分析如下。
如图3(a),设在t=0时,S2由开通变成关断,vs2=0,vcs1=0,主变初级电流变化规律为i(t),
则
vcs1= (1)
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