采用分立元件实现的PWM Buck三电平变换器
为了验证上述所分析的控制和驱动电路设计的可行性,本文对输入电压为120V(90V~180V),输出为48V/4A,开关频率50kHz的PWM Buck三电平变换器进行了实验验证。实验结果表明,采用上述分立元件实现PWM Buck三电平变换器的控制是切实可行的。
图6所示的即为采用分立元件来实现的PWM Buck三电平变换器的实验波形。








从图6中可以看出,采用上述分立元件实现PWM Buck三电平变换器的控制是切实可行的。
(a)图中,示意的是交错控制电路的两路输出波形




(b)图中,示意了隔离变压器副边输出的两路驱动波形,可以直接驱动开关管。从图中可以看出驱动波形比较理想:有快速的上升沿,并在一开始有一定的过冲,可以加速开通,减小了开通损耗;同时,有反偏截止电压,提供了足够的反相门极驱动,减小了下降时间;很好地验证了驱动电路的设计是合理的。
(c)图中,输入电压






(d)图中,恒流电子负载




5 结论
本文首先简要论述三电平变换器拓扑的推导过程;介绍了Buck三电平变换器主电路拓扑及其在开关管的占空比大于0.5时的四个工作模态;详细分析了采用比较器、运算放大器和RS触发器等分立元件实现PWM Buck三电平变换器的交错控制。该方法控制电路简单,易于实现,成本低,可以直接推广到其它非隔离三电平变换器的控制中。并对采用MC34152加隔离变压器驱动的方法来设计驱动电路作了介绍。最后对输入电压为120V(90V~180V),输出为48V/4A,开关频率50kHz的PWM Buck三电平变换器进行了实验验证,实验结果表明,采用上述分立元件实现PWM Buck三电平变换器的控制是切实可行的。
参考文献
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