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全桥串联谐振充电电源的理论设计

全桥串联谐振充电电源的理论设计

点击数:7106 次   录入时间:03-04 11:47:25   整理:http://www.55dianzi.com   充电电路技术
1.4 散热设计
    
脉冲变压器的峰值功率为:
    Pmax=2U0Uout/(nπZ)    (10)
    据此,计算获得Pmax=116 kW。平均功率为:
    Pavg=U0(2Uout-△UL)/(nπZ)    (11)
    据此,计算Pavg=66 kW。但考虑到脉冲变压器工作时间短,仅几个ms,因此,变压器可不设计额外的散热装置。

2 电路仿真
    
根据以上设计参数,获得全电路以及仿真结果,分别如图5,6。

g.JPG

h.JPG

  根据模拟结果,电流谐振周期约30.2μs,每个开关周期负载电压增量接近1.8 kV,则经历34个谐振周期,即1.03 ms后可完成对负载电容的充电,与设计预期一致。在对110 nF负载电容充电时,输出电压为等台阶,每个驱动电流半周期产生一个幅值1.8 kV台阶。

  3 结论

  全桥谐振充电电源的谐振电感和电容决定谐振频率,功率开关的耐压和电流决定该器件的型号,脉冲变压器决定谐振功率脉冲高效率且低畸变地向负载传输,励磁电感和伏秒数是该脉冲变压器的最关键参数,脉冲峰值功率和平均功率参数决定散热系统设计。结合数值计算和模拟的方法开展了全桥谐振充电电源的理论设计,确定了谐振回路的参数和脉冲变压器电感值,全电路仿真验证了设计的合理性,为该电源下一步实验工作奠定了基础。



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