




版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、直流變換器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的環(huán)流和振蕩控制 摘要: 圖1 兩個(gè)正激電源模塊并聯(lián)系統(tǒng) 圖1模塊1中,S1是同步整流管,S2是續(xù)流管,L1是濾波電感,C2是濾波電容,R是并聯(lián)系統(tǒng)的負(fù)載。S3是MOSFET開(kāi)關(guān),控制變壓器原邊線圈的導(dǎo)通。C1和D4構(gòu)成變壓器原邊線圈的續(xù)流回路。 由于S1代替了原來(lái)的二極管,使得原本只能單向?qū)ǖ闹?,允許反向電流通過(guò)。在并聯(lián)系統(tǒng)中,當(dāng)兩個(gè)模塊之間存在差異時(shí),輸出電壓會(huì)有
2、差值,這是導(dǎo)致整流回路出現(xiàn)環(huán)流的主要原因。 兩個(gè)模塊的輸入電壓相同,控制方式都相同,當(dāng)其中一個(gè)模塊的參考電壓較高時(shí),這里假設(shè)模塊2的參考電壓較高,就會(huì)導(dǎo)致S7的導(dǎo)通角要大于S3,使模塊2的輸出電壓較高。 這時(shí),從輸出端看,可以將兩個(gè)模塊分別等效為理想電壓源與電阻串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。如圖2所示。 圖2 并聯(lián)等效電路 從圖2可以很明顯地看出,當(dāng)Vout2>Vout1時(shí),極有可能構(gòu)成回路,產(chǎn)生環(huán)流。 2 產(chǎn)生自激振蕩時(shí)
3、的理論分析1 由于環(huán)流現(xiàn)象的存在,使得如圖1所示的并聯(lián)運(yùn)行的電源系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生自激振蕩現(xiàn)象。 根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)不同,可以分為4個(gè)時(shí)段。 1)狀態(tài)1 S3關(guān)斷,S1關(guān)斷,S2導(dǎo)通。 此時(shí)模塊1的等效電路如圖3所示。圖中Lm是變壓器的勵(lì)磁電感,Cp是變壓器原邊等效到副邊的電容值,S1,S2和S3關(guān)斷時(shí)分別等效成電容CS1,CS2和CS3,V2是輸出電壓。 Cp=n2CS3(1) 式中
4、:n為變壓器變比。 圖3 等效電路1 此時(shí)vS2=0,加在S1兩端的電壓為 vS1=Lm(2) iLm=(n2CS3CS1)(3) L1=V2(4) 由于S1由導(dǎo)通到關(guān)斷,vS1的初值為零,可以得到 vS1(t)=iLm0Lmsin(t)(5) iLm(t)=vS1dtiLm0(6)
5、 iL1(t)=tiL10(7) 式中:iL10和iLm0為iL1和iLm的初始值。 =(8) 當(dāng)vS1減小到零時(shí),進(jìn)入狀態(tài)2。 2)狀態(tài)2 S3關(guān)斷,S1導(dǎo)通,S2關(guān)斷。此時(shí)的等效電路圖如圖4所示。 圖4 等效電路2 此時(shí)有vS1=0。且 vS2=Lm(9) iLm=iL1
6、(n2CS3CS2)(10) vS2L1=V2(11) 由于vS2的初始值為零,可以得到 vS2(t)=(12) iLm(t)=vS2dtiLm0(13) iL1(t)=vS2dttiL10(14) 式中: A2=(15) =(16) &
7、#160; 2=arctan(17) 其中:iLm0和iL10為iL1和iLm在第二階段的初始值; Ts為單位時(shí)間。 3)狀態(tài)3 S3導(dǎo)通,S1導(dǎo)通,S2關(guān)斷。此時(shí)的等效電路圖如圖5所示。 圖5 等效電路3 V1/n是變壓器副邊繞組的電壓,此時(shí)iL1和iLm都線性增長(zhǎng)。 iL1(t)=tiL10(18)
8、; iLm(t)=tiLm0(19) 4)狀態(tài)4 S3關(guān)斷,S1導(dǎo)通,S2關(guān)斷。此時(shí)的等效電路圖和狀態(tài)2是相同的,所有量的時(shí)間函數(shù)表達(dá)式也都相同,只是初始值不同。 3 仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果 為了驗(yàn)證上述環(huán)流和振蕩現(xiàn)象的分析結(jié)果,用Pspice對(duì)圖1所示的兩個(gè)自驅(qū)動(dòng)的電源模塊系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,并制作了實(shí)驗(yàn)?zāi)K。 仿真和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的主要參數(shù)為:輸入電壓60V,輸出電壓5V,開(kāi)關(guān)頻率為200kHz。并使模塊2單獨(dú)運(yùn)
9、行時(shí)的輸出電壓略高于模塊1的輸出電壓。 圖6和圖7分別為仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中V1為模塊1中整流管S1源漏極之間的電壓;V3為開(kāi)關(guān)管S3源漏極之間的電壓。 圖6 仿真波形 圖7 實(shí)驗(yàn)波形 仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,由于環(huán)流的存在,使得在并聯(lián)系統(tǒng)中出現(xiàn)了自激振蕩現(xiàn)象。 4 解決環(huán)流及振蕩問(wèn)題的幾種措施 并聯(lián)運(yùn)行的電源模塊出現(xiàn)環(huán)流和振蕩后,會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作。必須采取適當(dāng)?shù)拇胧?/p>
10、避免環(huán)流和振蕩現(xiàn)象的產(chǎn)生??梢圆扇∪缦麓胧?。 4.1 電阻器法 在產(chǎn)生環(huán)流的回路中加入電阻器,這相當(dāng)于增加了整個(gè)環(huán)流回路的電阻,可以減小環(huán)流。但是,所加入的電阻器在> 4.2 采用檢測(cè)的手段加以控制消除 在各個(gè)> 這種方法可以與均流控制相結(jié)合,在防止環(huán)流產(chǎn)生的同時(shí),使電流在各個(gè)模塊之間均勻分配。 4.3 改變整流MOSFET的驅(qū)動(dòng) 4.3.1
11、; 改進(jìn)自驅(qū)動(dòng)5 圖8所示為一自驅(qū)動(dòng)同步整流模塊。 圖8 自驅(qū)動(dòng)的電源模塊 電路在多模塊并聯(lián)運(yùn)行時(shí),當(dāng)某一模塊因某種原因停止輸出電壓時(shí),由于其它模塊仍在工作,且該模塊輸出端與其它模塊相聯(lián),故輸出電壓Vout仍然存在。這時(shí)雖然該模塊不工作,但是由于結(jié)構(gòu)上的原因,S1和S2的源極與漏極的電壓為Vds=Vout,柵極與漏極的電壓為Vgs=Vout,因此S1和S2都導(dǎo)通,從而將Vout短路,勢(shì)必導(dǎo)致環(huán)流。 改進(jìn)后的自驅(qū)動(dòng)模塊如圖9所示。 圖9
12、 改進(jìn)自驅(qū)動(dòng)的電源模塊 S5和S6是P溝道MOSFET。當(dāng)模塊正常工作時(shí),S5和S6只起驅(qū)動(dòng)電壓緩沖作用,不影響S1和S2的驅(qū)動(dòng)電壓波形。當(dāng)模塊不工作時(shí),雖然Vout仍然存在,但由于S5和S6的阻斷,電壓Vout不能加到S1和S2的柵極上,而且由于電阻R5和R6,靜電不會(huì)在柵極上積累,此時(shí)S1和S2的管腳電壓為Vds=Vout及Vgs=0。因此,S1和S2都不會(huì)導(dǎo)通。這樣便有效地改進(jìn)了自驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。 4.3.2 將自驅(qū)動(dòng)改為他驅(qū)動(dòng) 整流MOSFET的驅(qū)動(dòng)不用自驅(qū)動(dòng),而用他驅(qū)動(dòng)。將前面的單整流MOSFET結(jié)構(gòu)按此方法修改后如圖10所示。整流MOSFET S1的柵極接到PWM控制電路上,改變了原來(lái)的十字交*(Cross-coupled)結(jié)構(gòu),避免了環(huán)流和振蕩的產(chǎn)生。 圖10 他驅(qū)動(dòng)方案1 將有兩個(gè)整流M
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 電子支付賬戶服務(wù)合作協(xié)議
- 2025至2030減濕器行業(yè)市場(chǎng)深度研究與戰(zhàn)略咨詢分析報(bào)告
- 商業(yè)地產(chǎn)項(xiàng)目數(shù)字化運(yùn)營(yíng)效率提升2025年策略與實(shí)踐報(bào)告
- 數(shù)字廣告發(fā)布與支付結(jié)算合同
- 2025版保健食品電商平臺(tái)入駐保證金及退費(fèi)協(xié)議
- 二零二五年度廠區(qū)綠化養(yǎng)護(hù)與生態(tài)科普合同
- 二零二五年度創(chuàng)新型個(gè)人借款合同模板
- 二零二五年度離婚協(xié)議中財(cái)產(chǎn)分割及子女撫養(yǎng)及贍養(yǎng)費(fèi)支付及共同債務(wù)處理及財(cái)產(chǎn)增值及子女教育費(fèi)用支付標(biāo)準(zhǔn)參考模板
- 2025版車輛買賣居間與車輛抵押貸款合作協(xié)議
- 2025版勞動(dòng)法專項(xiàng)培訓(xùn)服務(wù)合同:提升HR專業(yè)素養(yǎng)保障企業(yè)權(quán)益
- CFG樁施工技術(shù)培訓(xùn)課件(-40張)
- 加藥設(shè)備安裝 檢驗(yàn)批施工質(zhì)量驗(yàn)收表
- 崗位技能評(píng)定機(jī)考考場(chǎng)規(guī)則
- 盡職調(diào)查所用相關(guān)表格(全)
- 三基-學(xué)校兒童少年衛(wèi)生學(xué)(200題)練習(xí)
- 老年康養(yǎng)服務(wù)中心項(xiàng)目可行性研究報(bào)告寫(xiě)作參考范文
- 生物質(zhì)中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量的測(cè)定
- 枸杞采摘合同
- 渦流探傷儀設(shè)計(jì)方案
- 張家界船舶工業(yè)項(xiàng)目建議書(shū)【模板范本】
- 來(lái)料檢驗(yàn)報(bào)告模板
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論