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串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振

對于直流高壓電源來說,抗打火能力是電源的一個(gè)很重要的指標(biāo)。對于抗打火能力,除了保護(hù)功能強(qiáng)大及地線處理良好外,電源拓樸選擇也至關(guān)重要。如果電源自身具有抗短路功能,也就是說短路情況下電源完全可以正常工作,那么電源的抗打火能力將會更強(qiáng)。電源可以工作在短路狀態(tài),一般都采用諧振式拓樸,而諧振式拓樸常使用的有兩種,一種是串聯(lián)諧振,一種是并聯(lián)諧振。這兩種方式的好處是在開環(huán)情況下,由于電感與電容的諧振,輸出是恒流源,完全可以工作在短路狀態(tài),并通過電壓環(huán)控制,使恒流源變成穩(wěn)壓源。


串聯(lián)諧振:串聯(lián)諧振是使用電感、電容、變壓器串聯(lián)三者串聯(lián)。圖為全橋串聯(lián)諧振簡圖。



   串聯(lián)諧振分為DCMCCM兩種模式。一般都選擇DCM模式,即選擇 。串聯(lián)諧振的好處在于可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的零電流關(guān)斷,這是唯一一種能實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷的拓樸,是真正意義上的軟關(guān)斷,無關(guān)斷損耗。這對于IGBT來說有很大好處,可以不用去考慮IGBT的關(guān)斷拖尾帶來的關(guān)斷損耗。單個(gè)串聯(lián)諧振電源可以采用PFM方式,這種方式實(shí)現(xiàn)2kW以內(nèi);也可以使用初級兩組件并聯(lián)移相方案,可以實(shí)現(xiàn)幾十千瓦功率輸出的高壓電源。典型電流波形如下圖所示:



串聯(lián)諧振的缺點(diǎn)是電流峰值太大,使開關(guān)管承受較大壓力,不利于電源的小型化。


并聯(lián)諧振:這里的并聯(lián)諧振真正意義上是并聯(lián)負(fù)載的串聯(lián)諧振。在王志強(qiáng)等翻譯的Abraham I.pressman所著的開關(guān)電源設(shè)計(jì)第二版有提到。如圖所示:



并聯(lián)諧振與串聯(lián)諧振相比最大優(yōu)勢是峰值電流較小。同時(shí)在短路情況下,整個(gè)回路就是對電感充放電,電流波形為三角波,因此可以在短路情況下很容易算出電感的值,再通過電感計(jì)算出電容的值,而且誤差很小,對于設(shè)計(jì)來說這是至關(guān)重要的。


并聯(lián)諧振工作在CCM區(qū),電流波形基本上是正弦。開關(guān)管是硬關(guān)斷,零電壓零電流開啟,沒有開啟損耗。對于關(guān)斷損耗,可以在開關(guān)管DSCE)兩端并聯(lián)電容,使電流與電壓的交匯點(diǎn)變低,減小關(guān)斷損耗。


并聯(lián)諧振還有一個(gè)很重要的優(yōu)勢就是可以把變壓器的漏感與分布電容完全利用,使變壓器的設(shè)計(jì)輕松了許多,再加上各部分參數(shù)可以很容易的計(jì)算出來,因此設(shè)計(jì)并聯(lián)諧振電源就變得簡單很多。


并聯(lián)諧振可以應(yīng)該在直流電源及充電電源上。由于其恒流源的性質(zhì),應(yīng)用在需要恒流充電的場合,它幾乎是完美的。


并聯(lián)諧振電源現(xiàn)在已經(jīng)很成熟,性能很好,在直流和充電兩方面都得到了完美驗(yàn)證。


歡迎技術(shù)交流:QQ458897,E-mail: fyfandy888@163.com

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2010-05-14 00:02

說的好,頂一下。


還有嗎?學(xué)習(xí)中。

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2024-10-17 13:14

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