針對常規(guī)同步整流升壓變換器在高開關(guān)頻率下主開關(guān)管的寄生電容存儲電荷無法釋放和整流開關(guān)管體二極管反向恢復(fù)行為造成的變換器開關(guān)管的硬開關(guān)、高電磁干擾(EMI)等問題,提出一種基于小耦合電感軟開關(guān)同步Boost變換器設(shè)計方法,詳細(xì)分析了軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)的條件以及變換器的工作過程,通過電路參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計和仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了寬負(fù)載范圍內(nèi)所有開關(guān)管和二極管的軟開關(guān),使變換器效率得到有效提高,電磁干擾也得到有效抑制,進(jìn)而驗(yàn)證了理論分析的正確性。

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【部分圖文】：

圖1所提軟開關(guān)同步Boost變換器

基于小耦合電感的軟開關(guān)同步Boost變換器如圖1所示，圖中S1為主開關(guān)管；S2為整流開關(guān)管；Sa為輔助開關(guān)管；C1,C2分別為S1,S2的寄生電容或外加吸收電容，L1,L2為耦合電感；Ca為諧振電容；D1,D2,D3為續(xù)流二極管。該變換器在電感L電流連續(xù)模式下正常工作，主開關(guān)管S....

圖2所提變換器的主要工作波形

模態(tài)1[t0～t1]，對應(yīng)圖3a）：假設(shè)在t0時刻之前，開關(guān)管S1導(dǎo)通，二極管D2,D3電流線性減小。t0時刻iD2減小到0，二極管D2,D3反向截止。該模態(tài)電感L處于能量存儲階段，并且輸出電容C0中的能量轉(zhuǎn)移至負(fù)載RL中。模態(tài)2[t1～t2]，對應(yīng)圖3b):t1時刻，S1關(guān)斷....

圖3所提變換器穩(wěn)態(tài)時各個工作模態(tài)

模態(tài)5[t4～t5]，對應(yīng)圖3e):t4時刻，輔助開關(guān)管Sa開通，二極管D1正向?qū)�，其兩端電壓�?V，流過初級電感L1的電流iL1開始增加。該模態(tài)中，由于Sa開通前電流為0A，因此Sa,D1屬于零電流開通，由于D1在導(dǎo)通前兩段電壓為0V，所以D1也屬于零電壓導(dǎo)通。模態(tài)6[....

圖4開關(guān)管驅(qū)動、漏源電壓波形

從以上仿真研究發(fā)現(xiàn)，所提變換器的軟開關(guān)狀態(tài)是在輸出功率500W下測試的，考慮到它在輕載下的性能變現(xiàn)，通過改變負(fù)載值使功率維持在100W左右，仿真結(jié)果如圖6所示，可以看出，所提變換器在輕載下也實(shí)現(xiàn)了所有開關(guān)管的軟開關(guān)。圖5耦合電感、二極管電流波形

本文編號：3995458