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| | | | | | | (1)无源钳位移相全桥电路(一) 特点简述:由于原副边同时增加了钳位电路,副边整流管上的尖峰和振荡得到大幅地抑制,EMI改善、效率提升等等。在工程应用中,由于变压器漏感、电路分布参数等的存在,其抑制效果与有源钳位、谐振“双软”电路等相比,还是有明显的差距,同时滞后桥臂ZVS范围也较窄。
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| | | | | | | (2)无源钳位移相全桥电路二 特点简述:其中L1为耦合电感。由于原副边同时增加了钳位电路,副边整流管上的尖峰和振荡得到大幅地抑制,EMI改善、效率提升等等。在工程应用中,由于变压器漏感、电路分布参数等的存在,其抑制效果与有源钳位、谐振“双软”电路相比,还是有明显的差距,同时滞后桥臂ZVS范围也较窄。
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| | | | | | | (3)有源钳位移相全桥电路 特点简述:由于副边增加了有源钳位电路,抑制了副边整流管上的尖峰和振荡,同时实现了原边滞后桥臂的ZCS软开关,EMI改善、效率大幅提升等等。在工程应用中,与谐振“双软”电路相比,增加了电路的复杂性。
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| | | | | | | | | 这个关键是去除了环流有,有MOS这么用的吗?会效率比一般的高吗? |
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| | | | | | | | | | | 1. 没有环流才能实现ZCS,这一点与有限双极控制ZVZCS类似;
2. 抑制副边整流管的尖峰和振荡是重点,也是我们要讨论的话题所在。
3. 做过大功率高压电源(如10A/220Vdc的电力电源)的工程师都知道:在LLC_SRC应用之前,副边整流管的尖峰和振荡是很难处理干净的,而有源钳位弥补了这一点,虽然电路复杂。 |
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| | | | | | | (4)有限双极控制ZVZCS电路 特点简述:其中T1、T2构成互补桥臂,T3、T4构成调宽桥臂;互补桥臂实现ZCS,调宽桥臂实现ZVS。这种架构更适合于IGBT作为桥臂功率器件,在焊接电源等领域得到广泛应用。但工程应用中,副边整流管上的尖峰和振荡没有得到较好的抑制。
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| | | | | | | | | 第一种钳位电路用的比较多,据说是国外的一个专利电路,是为了钳位副边二极管的电压尖峰应力,有一个疑问,既然后面也做了钳位,那么前面这个钳位电路是否还有必要再加上了,成本很高啊 |
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| | | | | | | | | | | 原边的钳位电路是拓扑元器件,不能拿掉的。
副边的是辅助作用,类似RC吸收一样,依据工程实际可以选用。 |
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| | | | | | | | | | | | | 拿掉也有的啊,我看到一些副边用buck吸收,原边不用钳位二极管的
其实钳位二极管虽然对副边应力有好处,弱点也是不少的,尤其是反向恢复,用的不好要爆的 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 在副边做吸收的也很常见,RC,RLC的都有用,一般推荐无损吸收,对效率有好处。
原边的用的也不少,使用快恢复的二极管,如果还担心的话,可以串入一个电阻。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 这个拓扑03年左右,在工程中就有应用,很成熟了,稳定性和可靠性很高的。
前几年的应用中把电阻改为了电容(e的专利),这样功率密度和效率都有所提升,可靠性更高。 |
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| | | | | | | | | | | | | 这个第一种拓扑中L1是专门另外加的电感,不是变压器的漏感,是吧。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 好的,谢谢了。那有限双极控制ZVZCS控制中电路中L1也是外置的谐振电感吗,变压器的漏感可以替代吗? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 好的,谢谢你。就是说四个拓扑中L1都是外置的谐振电感,不是变压器的漏感。而有限双极性中要求这个电感是饱和电感不是一般的谐振电感。 |
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| | | | | 能不能来点实际的???比如说移相全桥开关管并联电容取值计算,谐振电感计算??死区计算隔直电容值取值计算??。。。。。等 |
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| | | | | | | 你所说的这几点都是基本的东西,可以先把你的设计方法说出来,细节上的疑问可以一起探讨。 |
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| | | | | | | 您好!请教一下,1.输入电压DC270-300V 2.输出电压DC6V 3.工作频率4KHZ 4. 变压器原边55匝 副边2+2匝 5.变压器电感量 1KHZ 时27.18mH Q57.9 漏感72.68uH 10KHz时 26.15mH Q34.2 漏感67.78uH 6.IGBT管子是英飞凌K40H1203 请您帮面算算要实现软开关超前和之后前后臂管子并联电容要多大?? 死区要多大??隔直电容取多大?? 谐振电感取多大?? |
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| | | | | | | | | | | 1.输入电压DC 270——300V
2.工作频率4KHZ
3.功率5KW
4.输出最大电压10V
5.输出电流最大500A
6.无PFC AC220在直接整流 |
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| | | | | | | | | | | | | 1. 谐振电感量为:Lr_max=190.0uH,包含高频变压器的漏感;
2. 隔直电容量为: Ccb_min=100.0uF;
3. 死区时间为:Td_min=1.5uS;
4. 储能电感为:Lout_DM=60.0uH;
5. 桥臂并联的电容为:Csoft=4700pF,初步选择,实际调试时再确定。
你的电源类似电镀电源,但开关频率4kHz太低,若取30kHz以上,可以选择功率MOS,这样整机的体积、重量和成本下降空间较大。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 老大,你这个Csoft=4700pF,是不是根据英飞凌K40H1203这个管子算出来的参数??如果是我想按你上面的参数验证一下,另外储能电感可不可以不要呀??500A电流不大好弄呀? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | Csoft是一个估算值,实际调试时再调整至最佳值。
储能电感是拓扑电感,应该不能少吧,我是没有这么做过。
要使储能电感小,可以提高开关频率啊。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 你是说并联的总容量4700PF吗??也就管子结电容+并联电容=4700PF??因为使用不同的管子结电容相差很大的呀?? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Csoft就是并联在桥臂开关器件DS两端的电容,帮助开关器件在一定范围内实现ZVS。
参数接近的同类型器件Coss相差不大,除非IGBT与MOSFET比较。 |
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| | | | | 一段时间不来这就这多了这么多大师发的牛贴啊,找个时间好好消化一下。 |
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| | | | | 以3KW电力电源为例,基本参数如下: 1. 主动PFC部分
Ui=285Vac—475Vac
Ud=750Vdc
fd=65KHz
η1=97.5%
2. DC/DC变换器部分
Vo=198Vdc—286Vdc
Io=0-11A
fo=65KHz
η2=94.5%
整机效率 η= η1* η2=92.1%
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| | | | | | | 上图中是较完整的PS-FBC仿真电路,某些参数需要有兴趣的朋友自己加上,若有疑问,可以共同讨论。 下面是DC/DC部分Saber仿真电路 的PDF文档:
PS-FBC.pdf
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| | | | | | | | | 从上图可知,Ua和Ub、Uc和Ud之间死区时间Td 约为350nS,符合工程应用的要求。 注意:PS-FBC中死区时间Td的选择,还与桥臂功率MOS实现ZVS有一定的关系,需要考虑。
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| | | | | | | | | 从展开图中可以得知,原边桥臂电压Ua-Ub的波形中有一个凸起(红色圈内部分)。我相信,多数第一次做移相全桥的朋友都可能遇到过这样的问题,且为解决它而颇费周折。对于此问题的成因,先请大家说说自己的观点和看法。 |
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| | | | | | | | | | | 这个波形明显是MOSFET硬开关了。解决的办法,可以尝试增大死区时间,或者修改谐振电感。两者配合去解决。不过也后遗症,例如满载的占空比丢失的问题了。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 要看电流波形,以及VDS的电压波形。确实下是电流太小还是死区太大。如果在死区内,电流还
未到零,VDS也没到零的话就需要增大死区了。反之就要考虑减少死区了 |
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| | | | | | | | | | | 从展开图中可以得知,原边桥臂电压Ua-Ub的波形中有一个凸起(红色圈内部分)。我相信,多数第一次做移相全桥的朋友都可能遇到过这样的问题,且为解决它而颇费周折。对于此问题的成因,应该是LC谐振回路的谐振周期太短、死区时间选择太大等因素所致。为此应做相应地增加LC谐振回路的周期、减小死区时间等处理方法。
增加LC谐振回路的谐振周期可以加大谐振电感Lr、加大谐振电容Cr及同时加大谐振电感Lr和谐振电容Cr等选择;这里有一个折中考虑的问题,不能过度,是PS-FBC存在占空比丢失、滞后桥臂实现ZVS的范围较窄等不足之由。
就增加LC谐振回路的谐振周期作如下分析:
1. 加大谐振电感Lr,可以增加LC谐振回路的谐振周期、使滞后桥臂实现ZVS的范围变宽,但同时占空比丢失也增加,需要折中考虑;
2. 加大谐振电容Cr,可以增加LC谐振回路的谐振周期,但使滞后桥臂实现ZVS的范围变得更窄,增加滞后桥臂容性开通损耗,需要折中考虑。
3. 基于此,个人的思路是首先确定占空比丢失的取值,这样就可以确定谐振电感Lr的最大取值,最后再确定谐振电容Cr的取值。 |
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| | | | | | | | | | | | | 刚好相反
0.2uh
谐振电感0.2uh
5uh
谐振电感5uh
15uh
谐振电感15uh
为什么尼,还有个问题,待您解答。
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| | | | | | | 其中,Ua-Ub为桥臂两端的电压波形,Ua1-Ub1为高频变压器副边两端的电压波形。 |
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| | | | | | | | | | | | | 我意思把LLC用到移相全桥电路中,然后这种结构能不能做到几千瓦大功率的! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 全桥的不用移相控制几个管子开关吗?我对控制不是太了解呢,求大师指点 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | LLC是PFM控制模式,不同于PWM的,具体的可以找相关的资料了解一下。 |
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| | | | | | | | | | | 从理论上来说,输出功率的大小不受拓扑的限制,只是工程应用中考虑各种因素后的最佳选择。
1. 移相全桥LLC就是定频控制LLC,即CF-PS_LLC,属于PWM,有朋友说是很好的一个拓扑,前两年做了个3kW的样机,效果不如VF_LLC,所以就放弃了进一步的工作。
2. 另外就是变频控制LLC,即VF_LLC,属于PFM,这个大家都很熟啦。 |
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| | | | | | | | | | | | | 大功率输入电压很大,1500V左右吧,选三电平好呢还是用两电平全桥? |
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| | | | | | | | | | | | | | | 三电平是首选,1000V的功率MOS就搞定;两电平的话,2000V的MOS很少,就是IGBT也不多,而且都是很大电流的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 我对控制还在学习阶段,您说的定频控制是不是利用DSP实现的,变频控制是不是利用芯片控制的啊?? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 大师还有个问题,就是这么高的电压输入,其中的谐振电容岂不是要承受很高电压,再加上裕量,不知道有没有承受这么高电压的电容,即使有,这个价格和体积是不是都很大呢?谢谢了! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 大师不敢当!不知你所说的是哪个电容?
1. 若是隔直电容,其两端的电压很低的,耐压400V的薄膜电容足够了;
2. 若是功率MOS DS两端的电容,由于是三电平,耐压1600V的薄膜电容足够了。
另变频、定频都可以用硬件和软件实现的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 请问输出二极管在输入电压AC220V时尖峰较小,而AC380V时尖峰很大,10V输出既然有120V尖峰,RC吸收好像都不起作用了。另外RC吸收取多少合适??还有什么方法能解决尖峰问题??
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1. 220Vac和380Vac经整流滤波后的电压相差近一倍,若使用同一个高频变压器,占空比相差很多的。同等输出功率下,占空比小,峰值电流就大,尖峰和振荡增加也是自然的。
2. 你的输出电压是10Vdc吗,多大电流啊?若是低压大电流需控制好输出整流回路的分布参数最小化等,因为副边整流管的尖峰和振荡就是其反向恢复所致。
3. 不过,这么高的尖峰还是有些不解,记得以前一个朋友所做3kW通信电源(48Vdc/50A)几乎看不到尖峰和振荡,就是原边加了无源钳位电路,副边未用RC的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 原边没有钳位,次级RC吸收R=51欧 C=18000P次级吸收好像没有效果。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 次级如果只是RC吸收的话,一般很难把尖峰吸收下来,不过可以考虑RCD吸收电路,这个效果比
较好。就是成本比较高了。另外的就是优化下你的变压器的设计了。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 能否给个RCD吸收参数试试,如果尖峰减低应该是大功告成了。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 50KW的功率,你这个RCD参数需要自己去优化了。 |
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| | | | | | | 大家一起学习。有疑问可以一起讨论,最近较忙,很少上世纪电源网,不好意思!
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| | | | | 楼主好,请问我们在广东惠州 想招工程师,你有可以推荐的吗?TKS |
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| | | | | | | 楼主,
期待
大功率AC/DC开关电源之工程设计(三):倍流整流移相全桥电路
大功率AC/DC开关电源之工程设计(四):VF/LLC-SRC全桥电路
大功率AC/DC开关电源之工程设计(五):CF/LLC-SRC全桥电路
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