关键字 |
| 对称半桥转换器(AHB),半桥(HB) LLC转换器,耽误时间,个人电脑(PC)电源、服务器的电力系统。 |
介绍 |
| 的必要性,一个高效的电力供应是强调对媒介权力(300 - 600 w)由于小公司的服务器基础设施供应和需求的办公电脑。因此,许多高效dc / dc拓扑已经为这些媒介权力的应用程序开发的,这需要耽误时间条件和高输出电流。努力获得不断增加的功率密度和高电压在整个负载条件下开关设备打开和关闭在宽负载范围。由于连续的打开或关闭,高di / dt经历高压压力也因此dv / dt形式。由于这些损失应该增加,更多的力量消散,从而降低效率,同时增加组件的大小。这可以消除通过改变开关频率以更高的频率将限制被动元件的大小,如变压器和过滤器;然而,开关高频操作损失已经障碍,谐振开关技术已经开发出来。这些技术过程功率以正弦方式和开关设备轻轻地转换。 |
| 该转换器网格状LLC转换器是一个流行的转换器在中等功率应用中因为没有变压器直流偏置电流、广泛ZVS,低压压力。因为它没有输出电感器,缓冲器的损失可以被消除。软开关技术减少转炉的大小和成本。 |
电路拓扑结构 |
| 传统的半桥变换器的框图如figure.1所示。最初应用的直流电压转换桥产生一种方波激励谐振回路,共振正弦电流得到纠正或按比例缩小的变压器和整流输出被输出滤波电容器获得监管的直流电压。 |
| 答:传统HB转换器的线路图 |
| 脉冲频率调制(PFM)[1]提出了半桥,控制输出电压的主要主要阻塞电容器根据切换频率,和它没有随心所欲的帮助下50%固定工作周期。因此,它降低了变压器匝比和传导损失在初级开关。提出的变换器figure.2所示的电路图。与mosfet半桥变换器开关Q1和Q2。阻塞电容器CB的共鸣箱,谐振电感Llkg也称为漏电感。最初这个谐振电感和谐振电容特定频率的共振,产生正弦电流调节的直流电压。随着这一个磁化电感Lm也在场。这也共鸣的另一个频率。 |
| 为了达到效率高在整个负载条件等wide-input-voltage high-output-current应用程序服务器电源和电脑电源、一个新的网格(HB)转换器,雇佣了一个额外的QA和电容器切换,提出了如figure.1所示。该转换器的主要开关Q1和Q2互补接通和断开了PFM 50%的工作周期,和额外的开关打开和关闭输入电压输出负载条件。 |
运营提出的变换器 |
| figure.1所示的电路图。该转换器,与烤瓷HB变换器相比,另一个开关和电容器用于二次侧打开当负载低于30%的实际。这里主要的开启和关闭Q1和Q2是配套50%工作周期也被称为脉冲频率调制(PFM)。每个周期可分为两个著t0-t2和t2-t4低于以上负载条件下。 |
| 一个。30%以上的负载条件下 |
| 最初提出的变换器可以充当烤瓷HB谐振变换器通过关闭额外的开关和电容器。 |
| 模式1:[t0-t1] |
| 当打开Q1 t0从输入到输出的力量。在二次侧整流器开关SR1打开在同一时间间隔。因此,负载电流Io反映变压器的一次侧和电压下降在磁化电感(Lm)。由于电路中电流即。,resonant leakage current (ILlkg) and magnetizing current (ILm). |
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| 模式2:(t1 - t2) |
| 在时间t1开关Q1关掉和电流iLlkg和iLm出院,现在共鸣的磁化电感电容(Cb)。这里的电压达到零线性。在这个时候,Q2进行的反并联二极管。因此,可以实现ZVS的Q2。 |
| b . 30%以下负载条件: |
| 提高效率在整个负载条件下的额外开关打开和电容器将降低压力对主开关电压和传导损失。 |
| 模式1:[t0-t1] |
| 打开开关Q1的能量转移从输入到输出,因为斯里兰卡,iLm (t)是线性操作每个案例的关键波形分别Figure.3所示。 |
分析提出了转换器 |
| 答:直流转换比率: |
| 自该转换器的工作原理就像HB LLC转换器低于30%负载条件下,其直流转换比率低于30%负载条件下可以表示如下: |
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的两个不同的频率转换器共鸣给出如下:  Fo =工作频率,Fr =共振频率 |
| 此外,由于该转换器的工作原理就像烤瓷HB转换器在30%以上的负载/滞留时间条件下,其直流转换比率在30%以上的负载/滞留时间条件[10]可以表示如下: |
| b .开关关掉损失低于30%负载条件: |
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| 开关断开损失主要是由开关电流断开的瞬间。可以看到在图3 (a)和(b),提出的中小学断开开关电流转换器小于传统的烤瓷HB转换器sinusoidal-shaped电流,导致更少的开关断开的损失。然而,这种共振操作原因有点高传导损失中小学在轻载条件下,开关传导损失不轻载效率的主导因素。输出滤波电容器可能给出的 |
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| 额外的开关电容负载条件下可能是由在30%以下 |
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| Io是输出负载电流和劳工组织输出电感纹波电流。可以由变压器匝比 |
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| 如下解释模式2 30%的负载条件下,该转换器操作在共振区域实现ZVS的主开关接通磁化电感峰值电流,确保ZVS刺激,磁化电感峰值电流应该放电开关输出电容之间的死时间内主要的开关,这是表示如下: |
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| 使用MATLAB / SIMULINK仿真研究。 |
| figure.4。显示了提出LLC HB谐振变换器仿真模块在30%以上的负载条件。 |
| figure.5。显示提出的输入直流电压转换器(340 - 400)v电压标称值,这将进一步使广场波形工作周期的50%。 |
| figure.6。显示门脉冲半桥烤瓷的50%的关税周期。这将激励谐振槽和维护所需的电流。 |
| figure.7。显示共振阻断电容电压与磁化电感谐振,谐振电感器在两个不同的频率。 |
| figure.8。显示了谐振电感的电流波形Lr和磁化电感Lm展品零电压开关和零电流切换这被称为软魅力。 |
| figure.9。显示输出交流电压谐振回路的主变压器与所需电压。 |
| figure.10。显示了该变换器的输出电压。将所需的输出电压值。 |
| figure.11。显示的直流增益特性提出LLC HB谐振变换器具有不同质量的因素和m值相同。 |
| figure.12。显示了提议的LLC谐振变换器的效率曲线和实际HB转换器。 |
结论 |
| 在本文中,为了实现一个高效整个wide-input-voltage负载条件和highoutput当前应用程序中,一个新的网格(高频)变换器提出了额外的开关和电容器。从30%负载条件下,直到满载条件下,提出了转炉操作同样烤瓷HB转换器通过关闭额外的辅助开关。自该转换器的输出电感,它低中小学均方根电流特性。因此,该变换器可以在这些条件下,实现高效传导损失效率的主导因素。另一方面,提高效率在10%和20%负载条件下,在额定输入电压低于30%负载条件下,该变换器的工作原理就像HB LLC转换器在共振区域通过打开附加的开关。因此,在这种情况下,它没有缓冲器损失和低开关岔道损失与烤瓷HB变换器相比,使轻载效率。因此,该转换器显示更高的效率在10%和20%负载条件下与烤瓷HB转换器。 |
表乍一看 |
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数据乍一看 |
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| 图1 |
图2 |
图3 |
图4 |
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| 图5 |
图6 |
图7 |
图8 |
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| 图9 |
图10 |
图11 |
图12 |
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引用 |
- 公元前可能早就和b . h .赵LmC谐振转换器纹波电流的分析和设计,“IEEE反式。印第安纳州,达成。,vol. 59, no. 7, pp. 2772-2780, July. 2012.
- 杨b、p .徐和f·c·李,“范围圈宽输入范围前端DC / DC转换器,“在Proc, IEEE。亚太经合组织,2001年,页476 - 479。
- g . w . k . b .公园,c, e . Kim月亮,和m . 1。的梦想,“PWM共振单刀开关隔离转换器”,IEEE反式。电力电子。,24卷,不。8日,页。1876 - 1886年8月。2009年。
- d . y .金、c·e·金和g . w .月亮,“高效苗条的适配器与低调的变压器结构,IEEE反式。印第安纳州。电子。,vol. 59, no. 9, pp. 3445-3449, Sep. 2012
- L.H. Mweene、c·A·赖特和m . f . Schlecht”1千瓦,500 kHz前端变换器分布式电源系统,“IEEE反式。电力电子。》第六卷,没有。3,第407 - 398页,1991年7月。。
- 气候储户计算行动(去找找CSCI)网站(在线)。可用:http://www.climatesaverscomputing.orgl
- 预示将p和n .汉,“不对称的责任周期允许零开关损耗在PWM电路传导损失点球,“IEEE反式。印第安纳州,达成。,vol. 29, no. 1, pp. 121-125, Jan. 1993.
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Fo =工作频率,Fr =共振频率
