推挽逆變器的原理分析自動(dòng)保存的

1、一 推挽逆變器的原理分析 主電路如圖1所示：級(jí)存在漏感，當(dāng)然T1存在漏感是主 要的?？紤]到漏感這個(gè)因素我們畫出 推挽電路主電路等效的原理圖如圖4所示：從圖4中可以看出L1,L2就等效于變 壓器初級(jí)兩邊的漏感，我們來分析一 下Q1導(dǎo)通時(shí)的情形：當(dāng)Q1的柵極加 上足夠的驅(qū)動(dòng)電壓后飽和導(dǎo)通， 電池電壓加到漏感L1和變壓器T1初級(jí)上半局部，當(dāng)然絕大局部是加到T1初級(jí)上半局部，因?yàn)長1比T1初級(jí)上半局部電感小得多。此時(shí)Q2是截止的，主電路電流方向?yàn)閺碾姵卣龢O到T1初級(jí)上半局部到L1到Q1的DS再回到電池的負(fù)極；L1上電壓的極性為左 負(fù)右正，T1初級(jí)上半局部電壓的極性為上負(fù)下正，如圖5所示：Q1, Q2理

2、想的柵極(UG1,UG2漏極(UD1,UD2)波形如圖2所示:實(shí)際輸出的漏極波形：從實(shí)際波形中可以看出，漏極波形和理想波形存 在不同：在Q1,Q2兩管同時(shí)截止的死區(qū)處都長了 一個(gè)長長的尖峰，這個(gè)尖峰對(duì)逆變器/UP S性能的影響和開關(guān)管Q1,Q2的威脅是不言而喻的，這里 就不多說了。二、Q1,Q2兩管漏極產(chǎn)生尖峰的成因分析從圖1中可以看出，主電路功率元件是開關(guān)管Q1,Q2和變壓器T1。Q1,Q2的漏極引腳到TI初級(jí)兩邊走線存在分布電感，T1初兩端的電流是不能突變的，根據(jù)自感的原理L1必然要產(chǎn)生很高的反向感生電動(dòng)勢來阻礙它電流的減小，所以此時(shí)電感電壓的極性和圖5相反，T1初級(jí)上半局部的電壓為0,兩

3、端點(diǎn)的電壓都等于電池電壓，此時(shí)Q1漏極的電壓就等于L1兩端的電壓和電池電壓之和，這就是Q1,Q2兩管漏極產(chǎn)生尖峰的原因，如圖6所示。三Q1,Q2兩管漏極產(chǎn)生尖峰的消除上面我們已經(jīng)分析了Q1,Q2兩管漏極產(chǎn)生尖峰的原因，下面我們就來想方法消除這個(gè)尖峰了。我想到的方法就是Q1,Q2的漏極到電池的正極加一個(gè)開關(guān)，當(dāng)然這個(gè)開關(guān)也由MO磨參加了有源嵌位后實(shí)際輸出的波形如圖9所示:四 這個(gè)電路和全橋逆變電路的比擬：當(dāng)Q1柵極信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，此時(shí)Q2也還截止，即死區(qū)處Q1,Q 2都不導(dǎo)通，T1初級(jí)上半局部由于和次級(jí)耦合的原因，能量 僅在Q1導(dǎo)通時(shí)向次級(jí)傳遞能量，至VQ1截止時(shí)級(jí)上半局部上端的電位已

4、恢復(fù)到電池電壓，而 可以看做是是一個(gè)獨(dú)立的電感，它儲(chǔ)存的能量耦 合不到變壓器T1的次級(jí)。但是，隨著Q1莊 轉(zhuǎn)向截止，L1上的電流迅速減小，大家知道電來充當(dāng)，當(dāng)然其它功率管也行。這個(gè)開關(guān)只在所示：Q1,Q2都截止時(shí)才導(dǎo)通，用電路實(shí)現(xiàn)如圖7由圖7可以看出，參加D1,D2可以防止Q3,Q4寄生二極管的導(dǎo)通，這樣，Q1,Q2漏極的尖峰就可以限制在D1,D2和Q3,Q4的壓降之和了， 而這個(gè)壓降是很小的，漏感的尖峰的能量也釋 放回電池和C1了。Q1,Q2,Q3,Q4的驅(qū)動(dòng)時(shí)序如圖8所示：看到這里，大家也許會(huì)說，這個(gè)電路和全橋電路不是一樣嗎？你的電路還多了兩個(gè)二極管。不錯(cuò)，這個(gè)電路和那種兩橋臂上下管都互補(bǔ)

5、的全橋電路來說還是有些相似，最大的不同就是我這個(gè)電路主電路還是推挽，它的導(dǎo)通壓降還是一個(gè)MOST的導(dǎo)通壓降，而全橋電路是兩個(gè)MOST的導(dǎo)通壓降！對(duì)于采用低電壓大電流電池供電的應(yīng)用場合，這個(gè)電路的損耗更小，效率更高，因?yàn)槁└械膬?chǔ)能比擬小，Q3,Q4選型時(shí)可以比Q1,Q2電流小得多，因而節(jié)約了本錢。實(shí)際上Q3,Q4可以只用一個(gè)的，如圖10所示：驅(qū)動(dòng)邏輯改為，如圖11所示:圖 11總結(jié)：本文從原理出發(fā)分析了在推挽逆變器中兩開關(guān)管漏極產(chǎn)生尖峰的原因，提出了改良 方法，并在實(shí)際應(yīng)用中得到驗(yàn)證是可行的，相比于傳統(tǒng)推挽逆變器，極大地提升了了性能, 提高了效率和穩(wěn)定性。談一下我的意見：1,主貼的圖6,我不贊同

6、。你在圖7與圖8之間的文字說明“由圖7可以看出,參加D1,D2可以防止Q3,Q4寄生二極管的導(dǎo)通，這樣，Q1,Q2漏極的尖峰就可以限制在D1,D2和Q3,Q4的壓降之和了，而這個(gè)壓降是很小的，漏感的尖峰的能量也釋 放回電池和C1了。 我認(rèn)為：在死區(qū)期間，不只是漏感要辭放能量，變壓器本身的勵(lì)磁電感也要辭放能 量，在沒有Q3這一通路的情況下，變壓器初級(jí)的上半部份兩個(gè)線頭不可能等電位。勵(lì)磁能量將由另一半繞組通過下管的體二極管向電源放電去磁，放電電流見我這張圖中的紅線而上半組繞組產(chǎn)生一倍的電壓加在上管的漏極，再串入漏感上的電壓，在Q1上形 成如下的電壓波形。VE而在參加Q3這一通路后，死區(qū)期間Q3導(dǎo)通，將變壓器初級(jí)的去磁電壓鉗位到D1的導(dǎo)通電壓上，變壓器初級(jí)通過D1、Q3以等于變壓器勵(lì)磁電流的放電電流維持磁場通量存在。到這里，我認(rèn)為漏感能量不是送回電源端，而是與勵(lì)磁能量一起，由D1 D2、Q3提供一個(gè)“零阻抗放電通路電流路徑見圖中的蘭線，一直以磁場能量的形式 保持而不被消耗掉，直到下半周下管導(dǎo)通時(shí)被再次利用。在這里用“一直作為時(shí)間量是比擬夸張了，不過由于VB遠(yuǎn)大于Vd,因此去磁時(shí)間也遠(yuǎn)大于ton,也還說得過去正激式變壓器自身的勵(lì)磁電感是不儲(chǔ)存能量的，既然不儲(chǔ)存就無所謂釋放。最 簡單的方法就是畫一個(gè)理