通用武器供電電源需要適應不同的武器負載,為了解決該電源在不同負載下功率損耗大的問題,采用移相全橋軟開關(guān)、拓撲自適應和遠程喚醒的綜合節(jié)能技術(shù)。測試結(jié)果表明,不同負載下電源綜合功率損耗明顯降低,該技術(shù)具有很好的應用前景。 

【文章來源】：空天防御. 2020,3(01)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

ZVS移相全橋拓撲原理

ZVS移相全橋變換器通過諧振電感Lr和功率開關(guān)管Q1～Q4(Q1、Q2為超前臂,Q3、Q4為滯后臂)的寄生電容C1～C4構(gòu)成諧振軟開關(guān)網(wǎng)絡(luò)[8]。變換器功率開關(guān)管的開通、關(guān)斷以及變壓器原邊電流與副邊電壓波形如圖2所示。由于實現(xiàn)了功率開關(guān)管開通、關(guān)斷瞬間的ZVS開通、關(guān)斷,避免了功率器件大電流和高電壓同時出現(xiàn)的硬開關(guān)狀態(tài),抑制了功率開關(guān)管開通、關(guān)斷時產(chǎn)生的電壓尖峰,減少了開關(guān)損耗與干擾。為驗證ZVS移相全橋拓撲相對PWM硬開關(guān)拓撲的電源效率更高,制作了兩種供電電源原理樣機(分別采用交錯正激硬開關(guān)拓撲和ZVS移相全橋拓撲),并進行了實物測試。每種供電電源均包含12路獨立供電,覆蓋3種功率需求。兩種不同拓撲電源原理樣機效率實測數(shù)據(jù)對比如表2所示。

表3 ZVS移相全橋供電電源負載與損耗關(guān)系表Tab.3 Relation between load & loss of ZVS phase-shifted full-bridge power supply 序號 負載電流/A 損耗/W 1 0 22.00 2 1 15.03 3 2 13.05 4 3 13.15 5 4 12.86 6 5 10.82 7 6 11.22 8 7 12.42 9 8 13.52 10 9 14.36 11 10 15.97由圖3可以看出,電源的損耗與負載不是正向遞增關(guān)系,空載時損耗很大,為22.00 W(因為輸出濾波電容的存在,實際空載時輸出負載電流不為0),隨后下降;負載電流為5 A時損耗最小,為10.82 W;后續(xù)隨著負載電流的增加,損耗逐漸增大。通用武器供電電源在實際使用工況中長時間處于空載或輕載(一般5%～10%負載電流以下視為輕載)模式,而基于ZVS移相全橋拓撲的供電電源在空載時的損耗卻為峰值,因此在實際裝備中使用這種拓撲電源存在極大的缺陷。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]國外防空導彈彈族化發(fā)展研究[J]. 戴衛(wèi)青,劉康,劉杰.  空天防御. 2018(03)
[2]平均電流控制型移相全橋DC-DC變換器輸出阻抗及控制環(huán)路優(yōu)化設(shè)計[J]. 陳軼涵,韋徵,龔春英.  電工技術(shù)學報. 2013(04)
[3]一種新型能量交換式移相全橋電路[J]. 石磊,朱忠尼,鞠志忠,亓迎川.  中國電機工程學報. 2008(12)
[4]移相全橋軟開關(guān)變換器拓撲分析[J]. 陳柬,陸治國.  重慶大學學報(自然科學版). 2005(12)

碩士論文
[1]移相全橋變換器的損耗分析與效率優(yōu)化[D]. 婁慶慶.東南大學 2016
[2]一種改進型低功耗開關(guān)電源控制器的設(shè)計[D]. 劉艷麗.華中科技大學 2004



本文編號：3609548