低損耗軟開關(guān)Boost變換器
1.2 工作原理
為便于對低損耗軟開關(guān)Boost電路的工作原理進(jìn)行分析,需作如下幾點(diǎn)假設(shè):
(1)電路中所有元件都是理想的;
(2)主電感L足夠大,在一個(gè)開關(guān)周期中,其電流基本保持不變;
(3)輸出濾波電容Co足夠大,在一個(gè)開關(guān)周期中,Co和R可用一個(gè)恒值電壓源代替。
整個(gè)開關(guān)周期可以分為9個(gè)工作狀態(tài),各開關(guān)狀態(tài)的工作情況描述如下,如圖3所示。本文引用地址:http://2s4d.com/article/180922.htm
模態(tài)1(t0~t1):主、輔助開關(guān)管關(guān)斷。主電感中的能量通過主二極管傳遞到負(fù)載中。主電感電流表達(dá)式為:
模態(tài)2(t1~t2):輔助開關(guān)管導(dǎo)通,諧振電感電流從零開始線性增大。t2時(shí)刻,諧振電感電流ILr達(dá)到主電感電流值,模態(tài)2結(jié)束。這段時(shí)間結(jié)束,主電感電流和諧振電感電流表達(dá)式為式(2)和式(3):
模態(tài)3(t2~t3):當(dāng)諧振電感電流等于主電感電流時(shí),主二極管導(dǎo)通,Cr和Lr開始諧振,諧振電容Cr放電。當(dāng)諧振結(jié)束,諧振電容電壓為零。t2時(shí)刻,諧振電容電壓等于輸出電壓Vo,模態(tài)3結(jié)束。t1到兩個(gè)電流相等的時(shí)間間隔為:
模態(tài)4(t3~t4):諧振電容Cr電壓為零,主開關(guān)管的體二極管自然導(dǎo)通。體二極管導(dǎo)通時(shí),主開關(guān)管電壓為零。這時(shí),導(dǎo)通信號給主開關(guān)創(chuàng)造了零電壓條件。主電感電流為:
模態(tài)5(t4~t5):在模態(tài)4下,主開關(guān)管零電壓導(dǎo)通。同時(shí),輔助開關(guān)管零電壓關(guān)閉,進(jìn)入模態(tài)5。在這一階段,諧振電感Lr和諧振電容Cr2開始諧振。經(jīng)過半個(gè)諧振周期后,Lr電流為零,模態(tài)5結(jié)束,此時(shí),Cr2充電已滿。
模態(tài)6(t5~t6):在這個(gè)模態(tài)中,ILr從零開始反方向流動。主開關(guān)管、Lr、Cr2和二極管D2構(gòu)成諧振回路。此時(shí),Cr2電壓下降到零。然后,Lr和Cr2諧振結(jié)束。這段時(shí)間,諧振電容放電表達(dá)式為:
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