低压输入交错并联双管正激变换器的研究

图5 Ch1— uD7 Ch2— uD5

图6 额定输入电压下效率随负载变化

图7 副边电路

图8 二极管反向恢复

5 低压/大电流输入电路设计小结

本篇针对航空静止变流器的直流环节，对低压输入的双路交错并联双管正激变换器进行了研究，因输入电流较大，带来了较多的相关设计问题，必须在设计制作中引起足够的重视。本文结合样机研制，给出低压/大电流输入变换器具体电路设计的几点建议。

1)这类变换器原边电流较大，即使很小的电阻也会引起可观的损耗，因此应尽量紧凑地布局如图9所示的主电路的元器件，同时尽可能减小变压器的绕组电阻。可采用输入大面积铺地以减小输入导线的电阻，选用高Bs、低Br的低损耗磁芯材料。

2)因原边电流较大，为减小功率器件的通态损耗，功率管宜采用导通电阻较低的功率MOSFET器件，或采用多个MOSFET并联使用，但同时，必须注意到工作于硬开关状态下的功率器件，高频工作时其开关损耗比较高，因此在选择器件时，必须折衷考虑MOS器件的导通损耗和容性相关损耗(开关损耗、驱动损耗)。需要的话，可以考虑采用软开关技术。

3)主功率MOSFET工作在硬关断状态，关断时的di/dt很大，由于线路中不可避免地存在寄生杂感，因而在MOSFEF漏源极间会激起较大的电压尖峰，引起电路振荡，甚至损坏元器件。为减小尖峰，除了尽量采用1)中的方法外，还必须注意以下几点：

——如图9所示，在紧靠功率器件管脚处的a、b点并联高频性能好的电容来消除部分寄生参数的影响；

图9 电路原边主电路图

——变压器采用原副边交错绕制的工艺，尽量减小漏感；

——适当减缓功率管关断速度，但这同时会增大功率管关断损耗，在实际应用中应折衷考虑；

——选用开通速度较快的快恢复二极管作为原边励磁电流的续流二极管。

低压/大电流输入DC/DC变换器对主电路设计要求很高，设计的好坏直接影响到功率管所承受的尖峰的高低、电路损耗、发热情况等，从而影响整机的可靠性、效率、体积和成本，在实际电路制作中必须充分合理考虑。

6 结语

针对航空静止变流器的直流环节，对低压输入的双路交错并联双管正激变换器进行了研究，给出了DC27V低压输入、DC190V输出，1kWDC/DC变换器样机的实验结果，并结合该低压输入变换器的研究，给出了低压/大电流输入DC/DC变换器的几点设计小结，对工程实践有一定的指导作用。