[ ]
文章搜索:
一种大升压比四端组合DC/DC变换器分析与亚博app下载苹果
http://www.dykf.com  2014-1-13  电源开发网
          ★★★

1引言

  BoostDC/DC变换器电路以其固有的升压特性和电路拓扑的简单而受到重视,并得到越来越多的使用。在许多场合都要求在低输入电压的情况下,输出尽可能高的直流电压。传统的BoostDC/DC变换器只具有(D:占空比)的升压比,因此有时不得不采用附加电路的方法来获得更高的升压比[1]。本文提出一种电路结构简单、控制方便的四端组合式升压DC/DC变换器,理论上它具有的升压比。同时,本文对其进行了分析和亚博app下载苹果。

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,

Sc-1.gif (4253 字节)

图1

Sc-2.gif (2044 字节)

图2

  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:

Sc-3.gif (4009 字节)

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,

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,

Sc-4.gif (4137 字节)

图4

由式(8)及(9)可得输出电压为: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。

Sc-5.gif (5575 字节)

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)

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亚博app下载苹果结果

  为了检验理论分析的正确性,应用PSPICE电路亚博app下载苹果软件对电路进行了亚博app下载苹果分析,亚博app下载苹果波形如图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。

  Sc6.gif (5400 字节)

图6为负载及电容的电压波形

Sc7.gif (24727 字节)

图7为局部细图。

5结论

本文从理论和亚博app下载苹果两个方面对该电路进行了分析、验证,表明该电路具有可行性。相对于传统的BoostDC/DC变换器而言,该电路具有更大的升压比,可达;并且两个开关管驱动信号一致,不存在死区问题,控制方便。由于负载RO跨接在电容C1、C2两端,因此增大C1、C2的值可明显减小输出电压UO的纹波,从而可免去滤波器的设计,并推证了该电路可实现零纹波输出。所以,该电路可应用于中小功率电源,适用于体积要求比较小的情况,从而实现电源的小型化。

来源:军空雷达学院  作者:孙驰,林洁…  点击:  录入:admin
  • 上一篇文章:

  • 下一篇文章: 没有了
  • 收藏此页】【字体: 】【打印此文】【关闭窗口
    ※相关链接※
    没有相关文章
    网友评论:(只显示最新10条。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!)
    专 题 栏 目
    推 荐 图 书
    论 坛 推 荐
    精 彩 广 告

    关于本站 - 广告服务 - 联系我们 - 版权申明 - 网站地图 - RSS订阅 - 友情链接 - -
    Copyright@2004-2014 ◆电源开发网◆ All Rights Reserved