推挽逆变的工作原理与整流逆变电源的设计.pdf

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推挽逆变的工作原理与整流逆变电源的设计pdf,推挽逆变电路以其结构简单、变压器磁芯利用率高等优点得到了广泛应用,尤其是在低压大电流输入的中小功率场合;同时全桥整流电路也具有电压利用率高、支持输出功率较高等特点。鉴于此,本文提出了一种推挽逆变车载开关电源电路设计方案。该方案在推挽逆变-高频变压器-全桥整流设计的基础上,进一步设计了24VDC输入 -220VDC 输出、额定输出功率600W的DC-DC变换器,并采用AP法设计相应的推挽变压器。
的反馈能量二极管FwD2导通,形成能量回馈回路,此时S2漏极产生较高的冲击电流,见 图4。 图4:S2漏极产生较高的冲击电流图 实验与分析 1、原理设计 图5为简化后的主电路。输入24ⅴ直流电压,经过大电容滤波后,接到推挽变压器原边 的中间抽头。变压器原边另外两个扣头分别接两个全控型开关器件IGBT,并在此之间加入 RC吸收电路,构成推挽逆变电路。推挽变压器输岀端经全桥整沇,大电谷滤波得到220V 直流电压。并通过分压支路得到反馈电压信号UOUT。 T TA DI4 TR 12V 02重 ISHAL 一4 AFET) 3K VEN PMT Pw物 a OPMeer o BNL 图5:推挽DC-DC变换器主电路图 以CA3524芯片为核心,构成控制电路。通过调节6、7管脚间的电阻和电容值来调节全 控型开关器件的开关频率。12、13管胨输出PWⅵ脉冲信号,并通过驱动电路,分别交替 控制两个全控型丌关器件。电压反馈信号输入芯片的1管脚,通过调节电位器P给2管脚输 入电压反馈信号的参考电压,并与9管脚COM端连同CA3524内部运放一起构成PI调节器, 调节PWM脉冲占空比,以达到稳定输出电压220V的目的。 2、结果与分析 实验结果表面,输出电压稳定在220V,纹波电压较小。最大输出功率能达到近600W, 系统效率基本稳定在80%,达到预期效果 其中,由于IGBT效率损耗较大导致系统效率偏低,考虑如果采用损耗较小的 MOSFET, 系统效率会至少上升10%-15% 注意事项: (1)变压器初级绕组在正、反两个方向激励时,由于相应的伏杪积不相等,会使磁芯 的工作磁化曲线偏离原点,这一偏磁现象与开关管的选择有关,原因是开关管反向恢复时间 的不同>可导致伏秒积的不同。 (2)实验中,随着输入电压的微増高,系统损耗随之増人,主要原因是变压器磁芯 产生较大的涡沇损耗,系统效率有所下降。诫小涡流损耗的措施主要有:減小感应电势,如 釆用铁粉芯材料;増加铁心的电阻率,如釆用铁氧体材料:加长涡流所经的路径,如采用硅 钢片或非晶带。 结论 本方案利用24VDC输入-220VDC输出、额定输出功率600W的DCDC变换器,并采 用AP法设计了一种髙频推挽变压器。实验结果表明,本方案使输出电压稳定在220V并具 有一定的输出使度,效率达到80%,特别适用于低压大电流输入的中小功率场合。

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