DCM諧振全橋變換器模型的建立及其控制方法的研究.pdf

1、近年來,開關型功率變換器得到了廣泛的應用。科研人員通過分析、研究開關功率變換器的工作原理,設定有效的控制策略,提高變換器性能。研究表明,如果變換器工作在電流連續(xù)狀態(tài)(CCM),將導致輕載時電感電流變負,引起循環(huán)能量增大、導通損耗增加、變換效率降低。為提高輕載時的變換效率,必須使變換器工作在電流斷續(xù)模式(DCM)。DCM的優(yōu)點是控制簡單,成本低廉,且具有自然的零電流關斷特性,二極管反向恢復電流所引起的開關關斷損耗也較小。一些PFC電路甚至

2、在設計時就讓其在整個周期中工作在DCM下,以簡化控制。因此研究DCM下工作的變換器模型具有重要的意義。首先,對全橋零電壓不連續(xù)導電模式下變換器電路拓撲進行了工作模態(tài)的分析,在此基礎上,對電路中各個開關管的零電壓條件進行了分析,從而確定出整個電路的零電壓實現(xiàn)條件。依照實際技術指標,對電源的主回路、控制回路進行了詳盡的設計,對主要元件,如高頻變壓器,進行設計和參數(shù)計算。對移相控制芯片UC3875進行了介紹和應用設計。同時分析了其零電壓開關條

3、件、副邊占空比丟失以及整流二極管的換流情況。二次側采用橋式整流方式,在DCM模式下可解決變換器高壓輸出帶來的整流管寄生振蕩和電壓過沖。其次,對不連續(xù)導電模式下的移相全橋ZVSDC-DC變換器進行了詳細的建模。利用FBZVS變換器和BUCK變換器的相似性,簡化了全橋變換器的建模。通過分析占空比丟失造成的影響,建立了移相全橋ZVSDC-DC變換器的大信號模型和小信號模型。該模型具有比較直觀的物理意義,且為下面的分析做好了準備。最后,通過仿真