zy83103

    1. 原理概述   主电路如图1所示,其中负载RO左侧为一BoostDC/DC变换器,右侧为一Buck-BoostDC/DC变换器,因此当电路工作于连续导通模式(CCM)时,稳态状态下有式(1)和式(2)成立[2]:(1)(2) 由(1)和(2)可得:(3)   式中:D=Ton/T,见图2,可见与传统的BoostDC/DC变换器相比,本电路具有更高的升压比,且电路是一个四端结构。 3主要参数分析   为了分析方便,作如下假设:①元器件是理想的;②输出电压UO无纹波。在图1所示的主电路中V1、V2代表高频开关管,VD1、VD2是续流二极管。V1、V2的驱动信号相同,电路工作于两种状态:   (1)t0-t1时段。V1、V2同时导通,等效电路如图3所示,这时Ui分别加在L1、L2两端,故iL1、iL2线性上升,电感L1、L2贮存能量,其增量分别为:(4)(5) 同时由于开关管V1、V2导通,VD1、VD2受反压而截止,因此C1、C2放电释放能量,给负载提供工作电流,U1(正值)下降,U2(负值)上升。   (2)t1-t2时段。V1、V2同时关断,等效电路如图4所示,这时,由于L1、L2的电流iL1、iL2不能突变,故VD1、VD2导通续流;同时C1、C2分别被充电而贮能,U1(正值)上升、U2(负值)下降。L1、L2释放在Ton期间贮存的能量,所以iL1、iL2线性下降。忽略二极管压降,L1、L2两端分别加有-(U1-Ui)和-U2的电压,其增量为:(6)(7) 因为稳态时,在一个周期内电感满足伏秒平衡,故由式(4)及(6)可得:(8)同理由式(5)及(7)可得:(9) 由式(8)及(9)可得输出电压为:(10)即升压比,可见该电路的升压比是传统Boost电路的1+D倍。具体工作波形如图5所示。   (3)零纹波的实现。由图5及图3可知在V1、V2导通期间有下式成立: UL1=Ui(11) UL2=Ui(12) 同理,由图5及图4可知在V1、V2关断期间有下式成立:UL1=-(U1-Ui)(13) UL2=-U2(14) 又式(8)及(9)成立,故可得:(15(16) 综合式(11)、(12)、(15)、(16)可知,不论在开关管导通期间,还是截止期间,电感L1、L2上的电压UL1、UL2都相同;因此可以用一个集成耦合电感器代替L1、L2,从而实现零纹波工作。具体推证详见文献[3][4]。 4仿真结果   为了检验理论分析的正确性,应用PSPICE电路仿真软件对电路进行了仿真分析,仿真波形如图6及图7所示。其中Ui=48V、L1=L2=1000μH、C1=C2=100μF、RO=30Ω、开关频率f=20kHz、D=0.7。   
    2. 原理概述   主电路如图1所示,其中负载RO左侧为一BoostDC/DC变换器,右侧为一Buck-BoostDC/DC变换器,因此当电路工作于连续导通模式(CCM)时,稳态状态下有式(1)和式(2)成立[2]:(1)(2) 图1 图2 由(1)和(2)可得:(3)   式中:D=Ton/T,见图2,可见与传统的BoostDC/DC变换器相比,本电路具有更高的升压比,且电路是一个四端结构。 3主要参数分析   为了分析方便,作如下假设:①元器件是理想的;②输出电压UO无纹波。在图1所示的主电路中V1、V2代表高频开关管,VD1、VD2是续流二极管。V1、V2的驱动信号相同,电路工作于两种状态: 图3   (1)t0-t1时段。V1、V2同时导通,等效电路如图3所示,这时Ui分别加在L1、L2两端,故iL1、iL2线性上升,电感L1、L2贮存能量,其增量分别为:(4)(5) 同时由于开关管V1、V2导通,VD1、VD2受反压而截止,因此C1、C2放电释放能量,给负载提供工作电流,U1(正值)下降,U2(负值)上升。   (2)t1-t2时段。V1、V2同时关断,等效电路如图4所示,这时,由于L1、L2的电流iL1、iL2不能突变,故VD1、VD2导通续流;同时C1、C2分别被充电而贮能,U1(正值)上升、U2(负值)下降。L1、L2释放在Ton期间贮存的能量,所以iL1、iL2线性下降。忽略二极管压降,L1、L2两端分别加有-(U1-Ui)和-U2的电压,其增量为:(6)(7) 图4 因为稳态时,在一个周期内电感满足伏秒平衡,故由式(4)及(6)可得:(8)同理由式(5)及(7)可得:(9) 由式(8)及(9)可得输出电压为:(10)即升压比,可见该电路的升压比是传统Boost电路的1+D倍。具体工作波形如图5所示。 图5   (3)零纹波的实现。由图5及图3可知在V1、V2导通期间有下式成立: UL1=Ui(11) UL2=Ui(12) 同理,由图5及图4可知在V1、V2关断期间有下式成立:UL1=-(U1-Ui)(13) UL2=-U2(14) 又式(8)及(9)成立,故可得:(15(16) 综合式(11)、(12)、(15)、(16)可知,不论在开关管导通期间,还是截止期间,电感L1、L2上的电压UL1、UL2都相同;因此可以用一个集成耦合电感器代替L1、L2,从而实现零纹波工作。具体推证详见文献[3][4]。 4仿真结果   为了检验理论分析的正确性,应用PSPICE电路仿真软件对电路进行了仿真分析,仿真波形如图6及图7所示。其中Ui=48V、L1=L2=1000μH、C1=C2=100μF、RO=30Ω、开关频率f=20kHz、D=0.7。    图6为负载及电容的电压波形 图7为局部细图。
    3. 高频开关电源 1/5628 电源技术 2006-07-30
      4高频开关电源产品规格   (见表1、表2) 表1功率500W~3000W 型号 SZ-500 SZ-1000 SZ-2000 SZ-3000 输出 电压 5~100V 10~100V 25~100V 24~36V 电流 5~100A 10~100A 8~80A 85~125A 稳定度(%) 1 1 1 1 输入电压(V) AC220 AC220 AC220 AC220 模块重量(kg) 1.5 2 4.5 8 表2功率5000W~20000W 型号 SZ-5000 SZ-10000 SZ-20000 输出 电压 24~36V 24~48V 24~48V 电流 140~210A 208~360A 420~850A 稳定度(%) 1 1 1 输入电压(V) AC380 AC380 AC380 模块重量(kg) 14 20 40   以上产品重量仅为传统产品重量的1/5~1/8。

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