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多諧振轉(zhuǎn)換器

出處:shijieli 發(fā)布于:2008-10-07 14:59:05

  在QRC電路中,諧振參數(shù)只有兩個,即諧振電感和諧振電容,實(shí)現(xiàn)串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振,運(yùn)行時只有一種諧振頻率。也可以像串/并聯(lián)諧振橋式轉(zhuǎn)換器一樣,準(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器中也可以用兩個以上的諧振元件,實(shí)現(xiàn)多個諧振頻率的準(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器,稱為多諧振轉(zhuǎn)換器(Multi-Resonant?。茫铮睿觯澹颍簦澹?,MRC)。它利用變壓器漏感,開關(guān)管的結(jié)電容和二極管結(jié)電容作為諧振元件,和主開關(guān)適當(dāng)結(jié)合,組成多諧振開關(guān)。如果用多諧振開關(guān)代替某一個PWM開關(guān)轉(zhuǎn)換器中的PWM開關(guān),就可以得到相應(yīng)電路的多諧振轉(zhuǎn)換器,這種轉(zhuǎn)換器也有零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)兩種形式,簡稱為ZCS-MRC和ZVS-MRC,實(shí)際上它是一種有多個諧振元件的準(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器。所有開關(guān)器件(有源器件和無源器件)都按軟開關(guān)工作,MRC運(yùn)行有多個諧振頻率。諧振元件越多,電路越復(fù)雜,分析起來越困難。一般多諧振轉(zhuǎn)換器泛指有三個諧振元件的準(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器。

  ZVS-MRC克服了ZVS-QRC的不足,如可以使電壓應(yīng)力降低很多,表為Buck?。冢郑樱眩遥煤停拢酰悖搿。冢郑樱停遥玫膮?shù)比較。

  開關(guān)頻率達(dá)到1 MHz以上時,MRC的效率很高,因此它的應(yīng)用場合是要求高功率密度的轉(zhuǎn)換器,輸人電壓變化范圍較窄的地方,因此,若前有調(diào)節(jié)器(如功率因數(shù)校正器),用MRC較為合適。

 ?。停遥玫闹饕秉c(diǎn)是:電路中循環(huán)能量大,這是由于多個諧振元件持續(xù)諧振的緣故。因此它的導(dǎo)通損耗比較大。

 ?。校祝烷_關(guān)轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)是開關(guān)頻率恒定,所以當(dāng)輸人電壓或負(fù)載變動時,為保持轉(zhuǎn)換器輸出電壓基本不變,只要改變它的占空比即可,是一種恒頻控制方式,控制比較簡單。而準(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器的輸出電壓與開關(guān)頻率有關(guān),一個周期內(nèi),ZCS-QRC或MRC導(dǎo)通時間ton恒定,ZVS-QRC或MRC關(guān)斷時間toff恒定。為保持準(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器的輸出電壓在各種運(yùn)行條件下(如輸入電壓變波動,負(fù)載變化等)基本不變,必須調(diào)制頻率,即采用變頻控制。高輸人電壓和輕載時,ZVS-QRC的頻率要提高,而ZCS-QRC的頻率要降低。設(shè)輸人電壓變化范圍為⒉1,負(fù)載變化范圍為10%~100%,則為保持輸出電壓穩(wěn)定,ZCS-QRC的頻率變化范圍達(dá)10∶1。若將二極管用開關(guān)管代替,ZVS-MRC可以實(shí)現(xiàn)恒頻控制。

  變頻控制沒有PWM控制簡單,而且,變壓器、電感等磁性元件要按頻率設(shè)計,體積和重量不可能做得極?。床豢赡軐?shí)現(xiàn)設(shè)計)。為此,⒛世紀(jì)80年代后期,許多學(xué)者進(jìn)一步研究開發(fā)能實(shí)現(xiàn)恒頻控制的軟開關(guān)技術(shù),如ZC-PWM技術(shù)。

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