移相全橋參數(shù)

1、l 輸入電壓：270VDC20%l 輸出電壓：60Vl 輸出電流：25A4.1.2 變壓器的設計 1)原副邊匝比為了降低輸出整流二極管的反向電壓，降低原邊開關管的電流應力，提高高頻變壓器的利用率，高頻變壓器原副邊匝比應盡可能大一些。為了在輸入電壓范圍內能夠輸出所要求的電壓，變壓器的匝比應按輸入電壓最低時來選擇。設副邊最大占空比為0.425，此時副邊電壓為：(V)(4.1)其中，為變換器的輸出電壓，為副邊整流二極管的導通壓降，為輸出濾波電感寄生電阻在變換器額定輸出時的直流壓降，為變壓器副邊的最大占空比。變壓器的原副邊匝比為：2)選磁芯初選新康達錳鋅軟磁鐵氧體鐵芯EE42A，其。3)確定原副邊匝數(shù)

2、匝數(shù)的確定可以先確定原邊，也可先確定副邊，但由于原邊的電壓是變化的，可根據(jù)輸出是固定的來先確定副邊匝數(shù)Ns，由電磁感應定律有： (4.2)將，代入上式有：取匝，又由，取匝，Np為變壓器原邊匝數(shù)。4)導線的選取導線應根據(jù)導線的集膚效應的影響來選取導線的線徑，即根據(jù)穿透深度的大小來選取線徑，導線線徑應小于兩倍的穿透深度，穿透深度根據(jù)下面的公式計算： (4.3)式中為交變角頻率，為導線的磁導率，為導線的電導率(此處，)，經過計算，可得mm，導線直徑應小于，所以應選厚度小于0.375mm的銅皮，選取電流密度為，變壓器原邊的導電面積：所以原邊選用一層的銅皮繞制。此處為模塊輸入電壓的最小值。同理，變壓器副

3、邊繞組的導電面積為，實際選用的銅皮一層繞制。5)窗口面積核算變壓器的原副邊都采用銅皮繞制，所以只需核算一下磁芯的窗口寬度即可。窗口中銅皮的厚度為原副邊的銅皮厚度之和：mm，小于的窗口長度8.75mm，所選磁芯完全適合。4.1.3 輸出濾波電感的設計1. 電感值的選取濾波電感的經驗設計是使電感電流的脈動為額定輸出電流的，也就是說要使電感電流為額定輸出的時電感電流是臨界連續(xù)的，因為每個模塊的額定輸出為，所以應設定電感電流輸出時電感電流是臨界連續(xù)的，那么有： (4.4)(4.5)若考慮整流管壓降和輸出濾波電感寄生電阻而引起的直流壓降，則：(4.6)其中Vin-mod max是模塊輸入電壓的最大值。將

4、、代入上式，可計算得。2. 濾波電感的設計濾波電感的設計步驟：1) 根據(jù)功率容量和工作狀態(tài)，選用EE42磁芯，磁芯的有效導磁面積為Ae=182mm2。2) 初選氣隙d=1.7mm，根據(jù)公式：(4.7)可得繞組匝數(shù)N=13.9，取N=14，則實際氣隙d=1.72mm。3) 核算磁芯最高工作磁密Bm。根據(jù)公式：(4.8)其中，可得Bm=0.28T。EE42的飽和磁密Bs=0.39T，BmBs設計符合要求。4)導線的選取。濾波電感電流有效值的最大值，取電流密度為4A/mm2，則需要的導線截面積為?？紤]集膚效應，選用0.350.2mm2的銅皮單層繞制。5) 窗口面積核算濾波電感用銅皮繞制，因此只要核算

5、窗口寬度即可。需要的窗口寬度為0.3514mm=4.9mm，小于EE42的窗口寬度8.75mm，該磁芯符合設計需要。4.1.4 功率器件的選擇1) 開關管的選擇FB-ISOP組合變換器的開關管的電壓應力為每個模塊的輸入電壓，是總的輸入電壓的一半，可得，電流應力為每個模塊輸出電流折射到原邊的電流值，可得，考慮裕量，可選用IXYS公司的IRFP460(500V/20A)。2) 輸出整流二極管的選擇變壓器副邊采用全波整流，因此輸出整流二極管承受的電壓為兩倍的變壓器副邊電壓，二極管的最大電壓應力。二極管最大電流應力為，是每個模塊輸出電流的最大值?？紤]一定的電壓電流裕量，選用IXYS公司的共陰極二極管D

6、SEC60-04AC (400V/230A)。4.1.5 諧振電感的設計1 電感值的選取考慮到諧振電感的選用必須滿足由于：(4.9)，因此=，選擇選擇最大占空比丟失為，可以得到諧振電感量為：(4.10)實際選取選擇諧振電感為6.5。根據(jù)原理樣機的性能要求，選IRF460作為主開關管，在Vdc25V時，其結電容。MOSFET輸出電容是非線性的，等效電容值與Vds有的關系29，因此：(4.11)滯后管開關時，變壓器副邊是短路的，實現(xiàn)軟開關的能量只有Lr的能量。因此為了實現(xiàn)軟開關，必須滿足下式：(4.12)由此，可以得到：(4.13)此時對應的負載電流為(A)，是滿載電流的33.8，也就是說，當負載

7、電流大于滿載電流的33.8時，滯后管可以實現(xiàn)軟開關。超前管的驅動信號之間的死區(qū)時間設置為td(lead)=200ns，在死區(qū)時間內，將即將開通的超前管的結電容電荷全部抽光所需要的電流為：(4.14)該電流對應于負載電流為，是負載電流的4.3%，也就是說，當負載電流大于滿載電流的4.3%，超前管可以實現(xiàn)軟開關。2 諧振電感的設計1) 根據(jù)功率容量和工作狀態(tài)，選用EE33磁芯，磁芯的有效導磁面積為Ae=111mm2。2) 初選氣隙d=0.5mm，根據(jù)公式：(4.15)可得繞組匝數(shù)N=4.828，取N=5，則實際氣隙d=0.54mm。3) 核算磁芯最高工作磁密Bm。根據(jù)公式：(4.16)其中，可得Bm=0.1T。EE33的飽和磁密Bs=0.39T，BmBs設計符合要求。4) 導線的選取。諧振電感電流有效值的最大值，取電流密度為4A/mm2，則需要導線的面積為=2.291mm2。這里選用勵磁線（每股為0.1的漆包線100根絞制）繞制，其導電面積為mm2，因此需要的股數(shù)為3。5) 窗口面積核算取填充系數(shù)Ku=0.3，則需要磁芯的窗口面積為