目錄
第1章 金橋變換器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 1
1.1 概述 1
1.1.1 電力電子技術(shù)的發(fā)展方向 1
1.1.2 電力電子變換器的分類(lèi)與要求 1
1.1.3 直流變換器的分類(lèi)與特點(diǎn) 2
1.2 隔離型Buck類(lèi)變換器 3
1.2.1 正激變換器 3
1.2.2 推挽變換器 5
1.2.3 半橋變換器 7
1.2.4 全橋變換器 9
1.2.5 幾種隔離型Buck類(lèi)變換器的比較 10
1.3 輸出整流電路 12
1.3.1 半波整流電路 12
1.3.2 全波整流電路 13
1.3.3 全橋整流電路 14
1.3.4 倍流整流電路 16
1.4 全橋變換器的基本工作原理 18
1.4.1 全橋變換器的電路拓?fù)?18
1.4.2 全橋變換器的控制方式 18
1.4.3 采用全波整流電路和全橋整流電路的全橋變換器的基本工作原理 20
1.4.4 采用倍流整流電路的全橋變換器的基本工作原理 22
本章小結(jié) 27
第2章 全橋變換器的PWM軟開(kāi)關(guān)技術(shù)理論基礎(chǔ) 29
2.1 全橋變換器的PWM控制策略 29
2.1.1 基本PWM控制策略 29
2.1.2 開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間的定義 31
2.1.3 全橋變換器的PWM控制策略族 32
2.2 全橋變換器的兩類(lèi)PWM切換方式 34
2.2.1 斜對(duì)角兩只開(kāi)關(guān)管同時(shí)關(guān)斷 34
2.2.2 斜對(duì)角兩只開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)間錯(cuò)開(kāi) 35
2.3 全橋變換器的PWM軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)原則 38
2.4 全橋變換器的兩類(lèi)PWM軟開(kāi)關(guān)方式 39
本章小結(jié) 39
第3章 零電壓開(kāi)關(guān)PWM全橋變換器 41
3.1 ZVS PWM全橋變換器電路拓?fù)浼翱刂品绞?41
3.1.1 滯后橋臂的控制方式 41
3.1.2 超前橋臂的控制方式 42
3.1.3 ZVS PWM全橋變換器的控制方式 43
3.2 移相控制ZVS PWM全橋變換器的工作原理 44
3.3 兩個(gè)橋臂實(shí)現(xiàn)ZVS 的差異 48
3.3.1 實(shí)現(xiàn)ZVS 的條件 48
3.3.2 超前橋臂實(shí)現(xiàn)ZVS 49
3.3.3 滯后橋臂實(shí)現(xiàn)ZVS 49
3.4 實(shí)現(xiàn)ZVS 的策略及副邊占空比的丟失 49
3.4.1 實(shí)現(xiàn)ZVS 的策略 49
3.4.2 副邊占空比的丟失 50
3.5 整流二極管的換流情況 51
3.5.1 全橋整流電路 51
3.5.2 全波整流電路 52
3.6 仿真結(jié)果與討論 53
本章小結(jié) 56
第4章 采用輔助電流源網(wǎng)絡(luò)的移相控制ZVSPWM全橋變換器 57
4.1 引育 57
4.2 電流增強(qiáng)原理 58
4.3 輔助電流濡網(wǎng)絡(luò) 59
4.4 采用輔助電流源網(wǎng)絡(luò)的ZVSPWM全橋變換器的工作原理 61
4.5 滯后橋臂實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)的條件 66
4.6 參數(shù)設(shè)計(jì) 67
4.6.1 輔助電流源網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)選擇 67
4.6.2 Lr、Cr和Ic的確定 67
4.6.3 設(shè)計(jì)實(shí)例 68
4.7 副邊占空比丟失及死醫(yī)時(shí)間的選取 69
4.7.1 副邊占空比的丟失 69
4.7.2 滯后橋臂死區(qū)時(shí)間的選取 69
4.7.3 與只呆用飽和電感方案的比較 70
4.8 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 72
4.9 采用其他輔助電流源網(wǎng)絡(luò)的ZVS PWM全橋變換器 74
4.9.1 輔助電感電流幅值不可控的輔助電流瀟網(wǎng)絡(luò) 74
4.9.2 輔助電感電流幅值可控的輔助電流源網(wǎng)絡(luò) 76
4.9.3 輔助電感電流幅值與原邊占空比正相關(guān)的輔助電流源網(wǎng)絡(luò) 77
4.9.4 輔助電流源幅值自適應(yīng)變化的輔助電流源網(wǎng)絡(luò) 78
4.9.5 諧振電感電流自適應(yīng)變化的輔助網(wǎng)絡(luò) 83
本章小結(jié) 84
第5章 ZVZCS PWM全橋變換器 85
5.1 ZVZCS PWM全橋變換器電路拓?fù)浼翱刂品绞?85
5.1.1 超前橋臂的控制方式 85
5.1.2 滯后橋臂的控制方式 86
5.1.3 電流復(fù)位方式 87
5.1.4 ZVZCS PWM全橋變換器電路拓?fù)浼翱刂品绞?90
5.2 ZVZCS PWM全橋變換器的工作原理 91
5.3 參數(shù)設(shè)計(jì) 94
5.3.1 阻斷電容電壓最大值 94
5.3.2 實(shí)現(xiàn)超前橋臂ZVS的條件 95
5.3.3 最大副邊有效占空比D 95
5.3.4 實(shí)現(xiàn)滯后橋臂ZCS的條件 96
5.3.5 滯后橋臂的電壓應(yīng)力 96
5.3.6 阻斷電容的選擇 96
5.4 設(shè)計(jì)實(shí)例 96
5.4.1 變壓器臣比的選擇 96
5.4.2 阻斷電容容值的計(jì)算 97
5.4.3 變壓器變比和阻斷電容容值的枝核 97
5.4.4 超前橋臂開(kāi)關(guān)管并聯(lián)電容的選擇 98
5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 98
本章小結(jié) 100
第6章 加箱位二極管的零電壓開(kāi)關(guān)全橋變換器 101
6.1 引言 101
6.2 ZVS PWM全橋變換器中輸出整流二極管電壓振蕩的原因 102
6.3 輸出整流二極管上電壓振蕩的抑制方法 104
6.3.1 RC緩沖電路 104
6.3.2 RCD緩沖電路 105
6.3.3 有源箝位電路 105
6.3.4 變壓器輔助繞組和二極管箝位電路 106
6.3.5 原邊側(cè)加二極管箝位緩沖電路 106
6.4 Tr-Lead型ZVS PWM全橋變換器的工作原理 107
6.5 Tr-Lag型ZVSPWM全橋變換器的工作原理 112
6.6 Tr-Lead型和Tr-Lag型ZVS PWM全橋變換器的比較 117
6.6.1 箱位二極管的導(dǎo)通次數(shù) 117
6.6.2 開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn) 117
6.6.3 零狀在時(shí)的導(dǎo)通損耗 118
6.6.4 占空比丟失 118
6.6.5 隔直電容的影響 118
6.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析 121
本章小結(jié) 124
第7章 利用電流直感器使箱位二極管電流快速?gòu)?fù)位的ZVS PWM全橋變換器 127
7.1 引言 127
7.2 加箝位二極管的ZVS PWM全橋變換器輕載時(shí)的工作情況 128
7.3 箝位二極管電流的復(fù)位方式 135
7.3.1 復(fù)位電壓源 135
7.3.2 復(fù)位電壓揮的實(shí)現(xiàn) 136
7.4 加電流互感器復(fù)位電路的ZVS PWM全橋變換器的工作原理 138
7.4.1 重載情況 138
7.4.2 輕載情況 142
7.5 電流互感器匝比的選擇 147
7.5.1 箝位二極管的復(fù)位時(shí)間 147
7.5.2 輸出整流二極管的電壓應(yīng)力 148
7.5.3 電流互感器匝比 148
7.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 148
本章小結(jié) 152
第8章 倍流整流方式ZVS PWM全橋變換器 153
8.1 引言 153
8.2 工作原理 154
8.3 超前管和滯后管實(shí)現(xiàn)ZVS的情況 158
8.4 參數(shù)設(shè)計(jì) 159
8.4.1 變壓器變比K的確定 159
8.4.2 捷波電感量的計(jì)算 160
8.4.3 阻斷電容的選擇 162
8.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 163
本章小結(jié) 166
第9章 PWM金橋變換器的主要元件、控制芯片及驅(qū)動(dòng)電路 167
9.1 引言 167
9.2 輸入濾波電容的選擇
9.3 高頻變壓器的設(shè)計(jì)
9.3.1 原副邊變比 169
9.3.2 確定原邊和副邊匣敖 169
9.3.3 確定繞組的導(dǎo)線線徑 170
9.3.4 確定繞組的導(dǎo)線股數(shù) 170
9.3.5 核算窗口面積 171
9.4 輸出濾波電感的設(shè)計(jì) ~a 171
9.4.1 輸出濾波電感 171
9.4.2 輸出濾波電感的設(shè)計(jì) 172
9.5 輸出濾波電容的選擇 173
9.5.1 輸出濾波電容量 173
9.5.2 輸出濾波電容的耐壓值 173
9.6 UC3875芯片的使用 173
9.6.1 工作電源 173
9.6.2 基準(zhǔn)電源 174
9.6.3 振蕩器 175
9.6.4 鋸齒波 175
9.6.5 誤差放大器和軟啟動(dòng) 175
9.6.6 移相控制信號(hào)發(fā)生電路 176
9.6.7 過(guò)流保護(hù) 176
9.6.8 死區(qū)時(shí)間設(shè)置 176
9.6.9 輸出級(jí) 177
9.7 驅(qū)動(dòng)電路 177
9.7.1 中小功率PWM全橋變換器中MOSFET和IGBT的驅(qū)動(dòng)電路 177
9.7.2 大功率PWM全橋變換器中MOSFET和IGBT的驅(qū)動(dòng)電路 179
本章小結(jié) 183
第10章 54V/10A通信電源設(shè)計(jì)實(shí)例 185
10.1 主電路結(jié)構(gòu) 185
10.2 控制電路和保護(hù)電路 187
10.3 驅(qū)動(dòng)電路 190
10.4 電流檢測(cè)電路 191
10.5 參數(shù)選擇 192
10.5.1 輸入濾波電容 192
10.5.2 高頻變壓器 192
10.5.3 諧振電感 194
10.5.4 輸出濾波電感 196
10.5.5 輸出濾波電容 197
10.5.6 主功率管的選擇 197
10.5.7 輸出整流二極管的選擇 198
10.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論 198
本章小結(jié) 201
附錄 CDR ZVS PWM全橋變換器工作在DCM 時(shí)ILfmin_DCM，ILfmax_DCM和IG的推導(dǎo) 203
參考文獻(xiàn) 207