一種低壓大電流DC-DC變換器的研究[5]

  根據(jù)以上分析可知，應(yīng)用同步整流器，通過變壓器原邊串聯(lián)而副邊并聯(lián)的方法，可以實(shí)現(xiàn)這種交錯(cuò)并聯(lián)半橋-倍流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。它的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

  1）有效地簡化了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略。

  2） 在頻率保持不變的情況下，如果紋波的峰-峰值一定，則這種結(jié)構(gòu)可以有效減小濾波電感的值，從而加快整個(gè)變換器的動態(tài)響應(yīng)時(shí)間。

  3） 交錯(cuò)并聯(lián)的半橋-倍流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與非交錯(cuò)并聯(lián)的半橋-倍流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，一次側(cè)和二次側(cè)的導(dǎo)通損耗相差不多，但由于采用交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)，二次側(cè)的開關(guān)頻率是原來的一半，相應(yīng)的開關(guān)損耗也是原來的一半。由于變換器的開關(guān)損耗在整個(gè)損耗統(tǒng)計(jì)中占很大的比例，因此，交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)可以極大地提高變換器的效率。

  4 仿真分析

  應(yīng)用Pspice軟件對電路進(jìn)行仿真。電路的參數(shù)如下：開關(guān)頻率為100kHz，占空比為40%，輸入電壓為48V，濾波電感為2μH，濾波電容為820μF，輸出電流為60A，輸出電壓為1125V。

  圖6所示為濾波電感的電流波形，從圖6可以看出，4個(gè)濾波電感的電流輪流充電，如果一個(gè)濾波電感在充電，其余3個(gè)電感必須在放電，在死區(qū)時(shí)間內(nèi)，4個(gè)濾波電感都在放電。

  圖7和圖8所示分別為交錯(cuò)并聯(lián)變換器與單個(gè)倍流整流變換器結(jié)構(gòu)的輸出電流紋波波形，從圖7中可以看出，4個(gè)濾波電感的電流在濾波電容上疊加，可以把電流的紋波減小很多。

  圖6 濾波電感電流波形

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