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双管正激磁集成变换器的高频变压器磁芯双向磁化, 提高了磁芯利用率。本文研究了导通占空比、开关管导通管压降以及变压器两原边的磁化电感等参数不一致时, 导致变压器磁芯偏磁问题。磁芯的磁化状态虽受上述参数的不一致影响而出现单向磁化现象, 但不会出现单向磁饱和, 双管正激磁集成变换器仍能稳定工作, 为能否采用平均电流控制模式或电压控制模式提供了理论依据。文中分析了变压器原边环流产生机理, 提出了一种减小环流的方法, 使环流减小一半。
双管正激磁集成变换器输入输出电压增益是双管正激变换器的2倍, 更适用于输出高压场合。在参数对称情况下, 双管正激磁集成变换器的高频变压器磁芯双向对称磁化, 磁芯利用率高; 在参数不对称的情况下, 高频变压器磁芯虽然会出现单向磁化现象, 但不会出现单向磁饱和。结果表明, 磁集成变换器完全可以采用平均电流控制模式或电压控制模式。
开关管Q 1～ Q 4 关断期间, 滤波电感电流经D5～D8续流, 变压器原、副边被短路, 开关管漏源极间电压均为输入电压的一半。Q 1,Q 2导通时, 变压器原边2带“·”端感应电势为正, 大小近似为输入电压。此时, 原边2的漏感L L 2,Q 3和Q 4的结电容以及D3和D4的结电容在原边2的感应电势和输入电源的共同作用下发生谐振, 谐振电流(环流) iL 2对Q 3和Q 4结电容充电, 同时对D3和D4的结电容放电。
当Q 3和Q 4的结电容电压上升到输入电压时,D3和D4保持正偏导通, 环流iL 2流经D3→输入电源→D4→L L 2→N P2回路, 在D3和D4的导通管压降以及Q 1和Q 2的导通压降作用下线性下降。
两组双管正激变换器的控制脉冲移相180°, 在输入端交错并联, 分别用一个变压器的两个原边, 对变压器磁芯进行正、反双向激磁, 共用变压器副边经全桥整流后输出。变压器两原边匝数相同(N P1=N P2= N P ) , 原副边匝比N P: N S= n。为便于分析, 特作如下假设: 所有开关管、二极管均为理想器件, 所有开关管的导通占空比相同; 输出滤波电感电流连续, 变换器已进入稳态工作。
双管正激变换器由于管电压应力低、可靠性高, 是目前工业界应用最广泛的电路拓扑之一。
但双管正激变换器的磁芯偏磁问题, 为能否采用平均电流控制模式或电压控制模式提供了理论依据。同时, 为了减小电流应力, 分析了双管正激磁集成变换器中高频变压器原边环流产生的机理, 并提出了一种减小环流的方法。
