推挽直直变换器与桥式直直变换器39页PPT
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推挽全桥双向直流变换器的研究1 引言随着环境污染的日益严重和新能源的开发,双向直流变换器得到了越来越广泛的应用,像直流不停电电源系统,航天电源系统、电动汽车等场合都应用到了双向直流变换器。
越来越多的双向直流变换器拓扑也被提出,不隔离的双向直流变换器有Bi Buck/Boost、Bi Buck-Boost、Bi Cuk、 Bi Sepic-Zeta;隔离式的双向直流变换器有正激、反激、推挽和桥式等拓扑结构。
不同的拓扑对应于不同的应用场合,各有其优缺点。
推挽全桥双向直流变换器是由全桥拓扑加全波整流演变而来。
推挽侧为电流型,输入由蓄电池供给,全桥侧为电压型,输入接在直流高压母线上。
此双向直流变换器拓扑适用在电压传输比较大、传输功率较高的场合。
本文分析了推挽全桥双向直流变换器的工作原理,通过两种工作模式的分析,理论上证明了此拓扑实现能量双向流动的可行性,并对推挽侧开关管上电压尖峰形成原因进行了分析,提出了解决方法,在文章的最后给出了仿真波形和实验波形。
2工作原理图1为推挽全桥双向DC/DC变换器原理图。
图2给出了该变换器的主要波形。
变换器原副边的电气隔离是通过变压器来实现的,原边为电流型推挽电路,副边为全桥电路,该变换器有两种工作模式:(1)升压模式:在这种工作模式下S1 、S2 作为开关管工作; S3,S4 ,S5 ,S6 作为同步整流管工作,整流方式为全桥整流,这种整流方式适用于输出电压比较高,输出电流比较小的场合。
由于电感L 的存在 S1、S2 的占空比必须大于0.5。
(2)降压模式:在这种工作模式下 S3, S4, S5,S6 作为开关管工作,S1 、S2 作为同步整流管工作,整流方式为全波整流。
分析前,作出如下假设:所有开关管、二极管均为理想器件;所有电感、电容、变压器均为理想元件;,;2.1升压工作模式在升压工作模式下,原边输入为电流型推挽电路,副边输出为全桥整流电路。
S1 ,S2 作为开关管工作,S3 , S4, S5,S6 作为同步整流管工作。
利用推挽方式与同步整流技术实现直直变换器的设计1.引言开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。
从上世纪90年代以来开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,计算机、程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源。
随着电源技术的发展,低电压,大电流的开关电源因其技术含量高,应用广,越来越受到人们重视。
在开关电源中,正激式和反激式有电路拓扑结构简单,输入输出电气隔离等优点,广泛应用于中小功率电源变换场合。
与正、反激式相比,推挽式变换器变压器利用率高,输出功率较大,而且由于使用MOS管,基本不存在励磁不平衡的现象。
因此,一般认为推挽式变换器适用于低压,大电流,功率较大的场合。
2.基本推挽变换技术推挽式直直变换器的电路结构如图1(a)所示,波形如图1(b)所示。
推挽式逆变器将直流电压变换为交流方波加在高频变压器的原边,在隔离变压器的副边只有一个二极管压降。
当开关管S1 导通时,二极管D1 承受正压而导通,而D2 由于反向偏置而截止;因此,3 电路的设计3.1 主电路的设计开关电源的主电路拓扑结构如图2所示,详细参数如下:输入电压为12(1±10%)V,输出电压为24V,输出电流为12A,工作频率为33kHz。
主电路采用的是推挽型电路,主开关管用的是IRFP064N,在主电路上输入端有两个1000uF/50V并联的输入滤波电容,在输入的电路的正级接有一个2.2uH的输入滤波电感(电感取值与输出滤波电感一样)。
电路中变压器的设计跟一般变换器所用变压器设计类似,只需注意绕线方式和铜线选择,由于本变换器的电流过大,故采用多股细线并绕的方式。
推挽变换器工作原理一、引言推挽变换器是电力电子学中常用的一种电路,它可以将直流电压转换为交流电压。
在工业、农业和家庭用电中都有广泛的应用。
本文将详细介绍推挽变换器的工作原理。
二、推挽变换器的基本结构推挽变换器由两个互补型开关管(MOSFET或IGBT)组成,它们分别被称为上管和下管。
上管和下管被连接到一个中心点,这个中心点就是输出端口。
输入端口连接至一个直流源,如电池或整流桥。
三、推挽变换器的工作原理当上管导通时,它会将输入电压传递到输出端口。
此时下管处于截止状态。
当下管导通时,它会将输出端口上的负载与地相连,并且使输出端口的电势降为零。
这样就完成了一个完整的周期。
四、推挽变换器的控制方式在实际应用中,我们需要对上下两个开关管进行控制以实现所需输出波形。
常见的控制方式有三种:PWM(脉冲宽度调制)、SPWM(正弦波脉冲调制)和SVPWM(空间矢量脉冲调制)。
1. PWM控制方式PWM控制方式是最简单的一种控制方式,它通过改变开关管的导通时间来调节输出电压。
当需要输出较低电压时,导通时间会变短;当需要输出较高电压时,导通时间会变长。
2. SPWM控制方式SPWM控制方式是通过改变开关管的导通时间和间隔时间来实现对输出波形的调节。
这种控制方式可以产生与正弦波相似的输出波形,并且具有更好的谐波抑制能力。
3. SVPWM控制方式SVPWM控制方式是一种比SPWM更高级的控制方式。
它将输出波形分解为三个正弦波,并通过改变三个正弦波的振幅和相位来实现对输出波形的调节。
这种控制方式可以产生更接近理想正弦波形的输出信号,并且具有更好的动态响应能力。
五、推挽变换器的应用推挽变换器广泛应用于工业、农业和家庭用电中。
在工业领域中,推挽变换器常用于驱动各种类型的电机;在农业领域中,推挽变换器常用于控制灌溉系统和养殖场的通风设备;在家庭用电中,推挽变换器常用于太阳能发电系统和UPS(不间断电源)。
六、总结推挽变换器是一种常见的电力电子学电路,它可以将直流电压转换为交流电压。