兩種PWM變換器無(wú)源軟開關(guān)方法的比較分析
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在設(shè)計(jì)參數(shù)中與MVS的一個(gè)重要不同之處是Cs的取值要遠(yuǎn)大于Cr，在這里將一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)Cs上的電壓視為恒定值Vr。
non-MVS電路元胞無(wú)源軟開關(guān)電路中，主開關(guān)管在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)承受的最大電壓應(yīng)力：
Vs=V+Vr （7）
其中Vr就是較硬開關(guān)所增加的電壓應(yīng)力，故成為無(wú)最小電壓應(yīng)力（non-MVS）。其值一般在V/10到V/2之間，具體可用下式表示：
同時(shí)，在該電路中，沒(méi)有Lr/Cr的限制，并且一部分電流從Ls中流過(guò)，減小了部分電壓應(yīng)力。
3. 3 MVS與non-MVS電路元胞的比較
MVS電路元胞不會(huì)增加主開關(guān)管的電壓應(yīng)力，所用無(wú)源器件較少，但在設(shè)計(jì)中Lr、Cr以及Cs、Cr的比值要受到限制，這也限制了占空比的變化范圍；non-MVS電路元胞增加了主開關(guān)管的電壓應(yīng)力，但也減小了一部分電流應(yīng)力，所用無(wú)源器件比MVS電路元胞多一個(gè)，而在設(shè)計(jì)中不會(huì)受到Lr、Cr比值的限制，因此它的占空比變化范圍更大；同時(shí)，在相同Lr、Cr值時(shí)，non-MVS能達(dá)到更高的效率及更低的EMI。在輸入電壓為100V、輸出電壓為250V、輸出功率均為750W時(shí)，它們的一些特性參數(shù)比較見(jiàn)表2。
4 最簡(jiǎn)拓?fù)潆娐放cMVS、non-MVS電路元胞的比較
從表2中也可以看出 ,MVS和non-MVS電路元胞比最簡(jiǎn)拓?fù)潆娐贩謩e多用了1個(gè)和2個(gè)器件，饋能需要至少兩次的能量轉(zhuǎn)移,開通、關(guān)斷緩沖與饋能過(guò)程互不獨(dú)立,電路較復(fù)雜,一個(gè)開關(guān)周期中要分八個(gè)工作階段才能完成緩沖與饋能。能量轉(zhuǎn)移與功率損耗相關(guān),工作階段多意味著緩沖電路元件設(shè)計(jì)參數(shù)復(fù)雜、優(yōu)化比較困難[5][6]。 但MVS、non-MVS電路元胞的占空比得到了較大擴(kuò)展，能適應(yīng)較大范圍的輸入電壓和輸出負(fù)載變化，輸出功率也提高了很多。因此，在功率等級(jí)較大和對(duì)穩(wěn)定性有一定要求的場(chǎng)合， MVS和non-MVS電路元胞無(wú)源軟開關(guān)方法應(yīng)該是更為理想的選擇。
4. 結(jié)語(yǔ)
本文介紹了兩種通過(guò)附加無(wú)源器件來(lái)實(shí)現(xiàn)PWM變換器無(wú)源軟開關(guān)的方法，其中前者強(qiáng)調(diào)了附加電路是否最簡(jiǎn)，而后者則根據(jù)是否增加主開關(guān)管的電壓應(yīng)力又分為兩類。并通過(guò)兩種方法的比較分析，得出了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用的場(chǎng)合。
PWM變換器的無(wú)源軟開關(guān)顯示了很多的優(yōu)越性，在中小功率場(chǎng)合，它將占有一席之地。
參考文獻(xiàn)
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