低壓輸入交錯(cuò)并聯(lián)雙管正激變換器的研究

圖5 Ch1— uD7 Ch2— uD5

圖6 額定輸入電壓下效率隨負(fù)載變化

圖7 副邊電路

圖8 二極管反向恢復(fù)

5 低壓/大電流輸入電路設(shè)計(jì)小結(jié)

本篇針對(duì)航空靜止變流器的直流環(huán)節(jié)，對(duì)低壓輸入的雙路交錯(cuò)并聯(lián)雙管正激變換器進(jìn)行了研究，因輸入電流較大，帶來(lái)了較多的相關(guān)設(shè)計(jì)問(wèn)題，必須在設(shè)計(jì)制作中引起足夠的重視。本文結(jié)合樣機(jī)研制，給出低壓/大電流輸入變換器具體電路設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議。

1)這類變換器原邊電流較大，即使很小的電阻也會(huì)引起可觀的損耗，因此應(yīng)盡量緊湊地布局如圖9所示的主電路的元器件，同時(shí)盡可能減小變壓器的繞組電阻?？刹捎幂斎氪竺娣e鋪地以減小輸入導(dǎo)線的電阻，選用高Bs、低Br的低損耗磁芯材料。

2)因原邊電流較大，為減小功率器件的通態(tài)損耗，功率管宜采用導(dǎo)通電阻較低的功率MOSFET器件，或采用多個(gè)MOSFET并聯(lián)使用，但同時(shí)，必須注意到工作于硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的功率器件，高頻工作時(shí)其開(kāi)關(guān)損耗比較高，因此在選擇器件時(shí)，必須折衷考慮MOS器件的導(dǎo)通損耗和容性相關(guān)損耗(開(kāi)關(guān)損耗、驅(qū)動(dòng)損耗)。需要的話，可以考慮采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。

3)主功率MOSFET工作在硬關(guān)斷狀態(tài)，關(guān)斷時(shí)的di/dt很大，由于線路中不可避免地存在寄生雜感，因而在MOSFEF漏源極間會(huì)激起較大的電壓尖峰，引起電路振蕩，甚至損壞元器件。為減小尖峰，除了盡量采用1)中的方法外，還必須注意以下幾點(diǎn)：

——如圖9所示，在緊靠功率器件管腳處的a、b點(diǎn)并聯(lián)高頻性能好的電容來(lái)消除部分寄生參數(shù)的影響；

圖9 電路原邊主電路圖

——變壓器采用原副邊交錯(cuò)繞制的工藝，盡量減小漏感；

——適當(dāng)減緩功率管關(guān)斷速度，但這同時(shí)會(huì)增大功率管關(guān)斷損耗，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)折衷考慮；

——選用開(kāi)通速度較快的快恢復(fù)二極管作為原邊勵(lì)磁電流的續(xù)流二極管。

低壓/大電流輸入DC/DC變換器對(duì)主電路設(shè)計(jì)要求很高，設(shè)計(jì)的好壞直接影響到功率管所承受的尖峰的高低、電路損耗、發(fā)熱情況等，從而影響整機(jī)的可靠性、效率、體積和成本，在實(shí)際電路制作中必須充分合理考慮。

6 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)航空靜止變流器的直流環(huán)節(jié)，對(duì)低壓輸入的雙路交錯(cuò)并聯(lián)雙管正激變換器進(jìn)行了研究，給出了DC27V低壓輸入、DC190V輸出，1kWDC/DC變換器樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并結(jié)合該低壓輸入變換器的研究，給出了低壓/大電流輸入DC/DC變換器的幾點(diǎn)設(shè)計(jì)小結(jié)，對(duì)工程實(shí)踐有一定的指導(dǎo)作用。